"최근 몇 년 동안 전기화, 네트워킹, 지능화, 공유 등 XNUMX대 자동차 현대화가 자동차 산업의 발전 추세가 되었습니다. 중국의 신에너지 자동차 산업은 XNUMX년 이상의 계획과 육성을 거쳐 어느 정도 규모의 우세를 가지고 있으며 새로운 자동차 “XNUMX대 현대화”의 기회를 포착했습니다.
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최근 몇 년 동안 전기화, 네트워킹, 지능화, 공유 등 XNUMX대 자동차 현대화가 자동차 산업의 발전 추세가 되었습니다. 중국의 신에너지 자동차 산업은 XNUMX년 이상의 계획과 육성을 거쳐 어느 정도 규모의 우세를 가지고 있으며 새로운 자동차 “XNUMX대 현대화”의 기회를 포착했습니다.
산업정보부 웹사이트의 데이터 Technology: 2020년 19,994월부터 20.178월까지 국내 승용차 생산과 판매는 6.5억6만대, 1.366만1.367대로 전년 동기 대비 각각 7.5%, 10.9% 감소했다. 그러나 새로운 에너지 차량은 다른 시장에서 나왔습니다. XNUMX~XNUMX월 국내 신에너지차 생산 및 판매는 XNUMX만XNUMX천대, XNUMX만XNUMX천대로 전년 동기 대비 XNUMX%, XNUMX% 증가했다.
국가 산업 정책 및 발전 계획에 따르면 앞으로 신에너지 자동차의 시장 점유율은 더욱 확대될 것입니다. 산업정보통신부가 발표한 '신에너지차 산업발전계획(2021~2035)'에 따르면 2025년까지 신에너지차 내수 판매가 전체 신차 판매량의 약 20%에 달할 것으로 전망된다. 2035년까지 순수 전기 자동차는 새로운 판매 차량의 주류가 될 것입니다.
그림 1: 2017~2020년 신에너지 자동차 월별 판매 및 전년 대비 변화 (출처: 산업 정보 기술부 웹 사이트)
충전 더미: 신에너지 차량 개발의 단점
"신인프라"는 7G 인프라, UHV, 도시간 고속철도 및 도시철도, 신에너지 차량 충전 더미, 빅 데이터 센터, 인공 지능 및 산업 인터넷 전개.
최근 몇 년 동안 신에너지 자동차는 전략적 신흥 산업으로 급속한 발전을 이루었습니다. 그러나 신에너지 자동차의 기반 시설인 충전 말뚝의 건설 속도가 이를 따라가지 못하고 있다. 충전 더미가 국가 "신 기반 시설"시리즈로 선정 될 수있는 이유는 주로 중국의 신 에너지 차량 개발을 제한하는 중요한 단점이되기 때문입니다. 2020년 531,000월 말 현재 중국은 712,000개의 공공 충전 말뚝과 XNUMX개의 민간 충전 말뚝을 건설했습니다. 실제로 충전 파일 개발 초기에는 공공 충전 파일이 주로 택시, 온라인 카헤일링, 물류 차량과 같은 서비스 차량에 사용되었습니다. 신에너지 차량의 개인 구매가 증가함에 따라 개인 충전 더미의 건설은 분명히 증가하는 시장 수요를 따라가지 못했습니다.
향후 XNUMX년: XNUMX조 달러 규모의 시장 규모
중국전기차충전인프라추진연합회가 발표한 자료에 따르면, 2019년 1.219월 말 기준 전국 누적 충전인프라 수는 516,000만703,000개로, 그 중 공공 충전시설이 2020만26,000개, 민간 충전시설이 15,000만11,000개에 이른다. 2025년 90월부터 XNUMX월까지 국가 충전 인프라는 XNUMX개 증가하며, 이 중 공공 충전 파일은 XNUMX개, 민간 충전 파일은 XNUMX개 증가합니다. XNUMX년에는 투자 규모가 XNUMX억 위안에 이를 것으로 추산된다.
충전 말뚝의 건설은 충전 운영 관리, 신에너지 차량의 대수 등을 포함하여 관련 부품 및 부품 산업의 급속한 발전을 더욱 촉진할 것입니다. 2025년에는 관련 투자가 270억 위안 이상이 될 것으로 예상됩니다.
그림 2: 2015-2020 신에너지 자동차 충전 파일 보유(출처: 중국 전기 자동차 충전 인프라 촉진 연합)
공업정보화부에서 고시한 '신에너지자동차산업발전계획(2021~2035)' 초안에 따르면 우리나라의 신에너지 자동차는 64.2년까지 2030만대에 이를 것으로 예상된다. 건설 목표에 따르면 차량과 말뚝의 비율이 1:1인 경우, 향후 63년 동안 우리나라에서 장전말뚝 건설에 XNUMX만 위안의 격차가 있을 것이며, 차징말뚝 기반시설 건설 시장에서 XNUMX조 위안 규모가 될 것으로 예상된다. 형성됩니다.
DC 충전 파일: 명백한 기술적 이점 및 밝은 시장 전망
산업 체인의 관점에서 볼 때 중국의 신에너지 차량 충전 파일 산업은 세 가지 연결 고리를 가지고 있습니다. 그 중 장입 더미 구축에 필요한 장비의 제조사는 산업 체인의 상류에 위치하고 산업 체인 중간의 참가자는 장입 파일 운영자입니다. 체인의 다운스트림 참가자는 신에너지 자동차 회사와 개인 소비자를 포함하여 충전 더미의 최종 사용자입니다.
충전 장비의 유형 관점에서 현재 충전 인프라는 AC 충전 파일, DC 충전 파일, AC 및 DC 통합 파일, 무선 충전 파일을 포함합니다. 그 중 AC 충전 파일과 DC 충전 파일은 이 단계에서 시장에서 가장 중요한 두 가지 유형입니다. AC 및 DC 통합 말뚝의 적용 규모는 작습니다. 무선 충전은 수요가 높지만 아직 산업적 규모를 형성하지 못했다.
그림 3: 충전 인프라 분류(출처: 2020-2025 중국 충전 인프라 개발 예상 보고서)
DC 충전 더미의 충전 시간은 짧고 평균 전력은 100-120kW입니다. 시장 통계에 따르면 글로벌 상업용 DC 충전 장비 한 더미의 평균 가격은 100,000 ~ 150,000 위안입니다. 그러나 고출력 DC 충전 말뚝의 단일 말뚝 가격은 평균 600-700,000 위안으로 훨씬 높습니다. "느린 충전 더미"라고도하는 AC 충전 더미의 평균 가격은 약 5,000-20,000 위안입니다.
장입 비용에는 원자재 비용, 제조 비용 및 인건비가 포함됩니다. 그 중 원자재 비용은 장입 말뚝 하드웨어 장비의 투입 비용으로 장입 말뚝 총 비용의 약 90%를 차지합니다. 충전 더미에 필요한 장비는 주로 충전 모듈, 능동 필터링 장비, 모니터링 및 청구 장비, 배터리 유지 보수 장비가 있습니다. 또한 DC 충전은 높은 전력과 높은 전압 대형 변압기, 고압 및 저전압 보호 장비 등과 같은 추가 배전 장비를 설치해야 합니다.
DC 충전 파일을 예로 들어 보겠습니다. 충전 모듈 핵심 장비입니다. 주로 AC 전원을 배터리를 충전할 수 있는 DC 전원으로 변환하는 데 사용됩니다. 이 부분이 원재료비의 약 50%를 차지하며, 능동필터 장치가 약 15%를 차지한다. 원가장비와 배터리 유지관리 장비는 각각 10%를 차지한다.
충전파일의 하드웨어를 더 세분화해보면 충전모듈의 성능에 실제로 영향을 미치는 핵심 전자부품이 바로 충전파일이라는 것을 알 수 있다. IGBT는 충전 과정에서 전력 변환과 전송 역할을 하며, 충전 모듈의 비용을 차지한다. 20% 이상 달성하세요.
반도체 제조업체가 시장에 진입하여 전반적인 솔루션을 제공합니다.
이 '새로운 인프라' 기술의 향연에서 어떻게 지원이 없을 수 있겠습니까? 반도체 제조업 자? 물론 그들은 결코 결석하지 않을 것입니다.
・ ST DC 고속충전소 솔루션
STMicroelectronics는 재생 에너지 및 배터리 저장 기술(그리드에서 충전소 제거) 기반 아키텍처가 등장하고 있지만 주류 솔루션은 여전히 그리드 및 컨버터(전력 범위는 120kW 이상, A 세 단계 입력 PFC(역률 보정) 및 절연 DC-DC 변환기 전원을 공급합니다.
ST는 탄화규소(SiC)와 실리콘파워 분야에서 강력한 기술력을 보유하고 있습니다. MOSFET, 다이오드 및 보호 장치(TV), 절연 게이트 드라이버, 고성능 STM32 마이크로컨트롤러. 이러한 장치로 구성된 충전 파일 솔루션은 충전 파일 제조업체가 고효율 및 고전력 밀도 DC 고속 충전소를 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.
그림 4: ST DC 고속 충전 스테이션 솔루션 블록 다이어그램(출처: ST)
・ TI DC 충전소 솔루션
DC 충전소 설계는 다음과 같은 기능을 달성하기 위해 전문적인 지식이 필요합니다. 더 빠르고 더 높은 전력 충전 표준을 지원하는 높은 전력 밀도; 손실을 줄이기 위한 효율적인 PFC 및 DC/DC 변환; 시스템과의 사용자 상호 작용을 용이하게 하는 HMI.
TI(Texas Instruments)에서 제공하는 DC 충전(파일) 스테이션의 참조 설계는 주로 충전 파일 제조업체가 더 스마트하고 효율적인 전기 자동차(EV) DC 충전(파일) 스테이션을 신속하게 구축할 수 있도록 위의 기술 요구 사항을 중심으로 이루어집니다.
PFC 단계, DC/DC 전력 단계 설계 또는 중앙 제어 시스템이든, 각 하위 시스템은 효율적인 DC 충전 스테이션을 설계하는 데 필요한 올바른 구성 요소입니다. 사용자는 전체 참조 디자인을 직접 사용하거나 자신의 필요에 따라 하위 시스템 중 하나를 선택할 수 있습니다.
그림 5: TI DC 충전 스테이션 솔루션의 주요 하위 시스템 블록 다이어그램(출처: TI 공식 웹사이트)
・ 인피니언 DC 충전 솔루션
Infineon Technologies(Infineon Technologies)는 EV 차량 DC 충전 파일의 설계 요구 사항을 XNUMX가지로 요약했습니다. 두 번째는 충전소 크기 세트 내에서 전력 밀도를 높이는 것입니다. 세 번째는 부하를 증가시키는 것입니다. 효율성을 향상시키십시오. 넷째, 비용 절감을 달성하기 위해 전력 소비를 줄입니다.
Infineon의 DC 충전 파일 솔루션은 킬로와트에서 메가와트에 이르는 전력 범위를 포괄합니다. 고품질 전력 반도체, 마이크로컨트롤러, 게이트 드라이버 IC 및 보안 인증 솔루션을 포함한 일련의 고효율 반도체 제품 포트폴리오로 EV 배터리의 고속 충전 요구 사항을 충족합니다.
그림 6: Infineon DC 충전 솔루션(출처: Mouser Electronics)
끝 맺는 말
요즘에는 120kW DC 충전 더미로 EV 배터리를 80분 만에 거의 30%까지 충전할 수 있습니다. 급속 충전 기술의 발전으로 충전 시간은 더욱 단축될 것으로 기대된다. 새로운 에너지 차량에 비해 충전 더미의 하드웨어 기술 임계값은 훨씬 낮습니다.
그러나 성공적인 EV DC 충전 전원 공급 장치를 설계하는 것은 여전히 매우 어렵습니다. 반도체 제조업체에서 제공하는 충전 파일 솔루션의 관점에서 기본적으로 완전한 참조 설계를 제공했습니다. 사용자는 또한 자신의 설계를 위해 하위 시스템 중 하나를 선택할 수 있습니다. 이 유연한 디자인 아이디어는 충전에 매우 도움이 됩니다. 말뚝 제조 기업은 신속하게 제품을 시장에 홍보합니다.
우리 모두 알다시피, 부과금 더미는 정부 업무 보고서와 "14차 XNUMX개년 계획" 개요에 작성되었습니다. 국가의 "신 기반 시설"과제 배치가 지속적으로 강화되고 신 에너지 차량의 급속한 발전으로 충전 파일 산업이 급속한 발전에 들어갈 것입니다. 단계. 다양한 응용 시나리오의 새로운 요구 사항을 효과적으로 해결하기 위해 장입 파일 기술은 계속해서 최적화되고 업그레이드될 것이며 안전, 저탄소, 경제성 및 편의성 측면에서 크게 개선될 것입니다.
최근 몇 년 동안 전기화, 네트워킹, 지능화, 공유 등 XNUMX대 자동차 현대화가 자동차 산업의 발전 추세가 되었습니다. 중국의 신에너지 자동차 산업은 XNUMX년 이상의 계획과 육성을 거쳐 어느 정도 규모의 우세를 가지고 있으며 새로운 자동차 “XNUMX대 현대화”의 기회를 포착했습니다.
산업정보기술부 홈페이지 자료: 2020년 19,994월부터 20.178월까지 국내 승용차 생산과 판매는 6.5억6만대와 1.366만1.367대로 전년 동기 대비 각각 7.5%, 10.9% 감소했다. 그러나 새로운 에너지 차량은 다른 시장에서 나왔습니다. XNUMX~XNUMX월 국내 신에너지차 생산 및 판매는 XNUMX만XNUMX천대, XNUMX만XNUMX천대로 전년 동기 대비 XNUMX%, XNUMX% 증가했다.
국가 산업 정책 및 발전 계획에 따르면 앞으로 신에너지 자동차의 시장 점유율은 더욱 확대될 것입니다. 산업정보통신부가 발표한 '신에너지차 산업발전계획(2021~2035)'에 따르면 2025년까지 신에너지차 내수 판매가 전체 신차 판매량의 약 20%에 달할 것으로 전망된다. 2035년까지 순수 전기 자동차는 새로운 판매 차량의 주류가 될 것입니다.
그림 1: 2017~2020년 신에너지 자동차 월별 판매 및 전년 대비 변화 (출처: 산업 정보 기술부 웹 사이트)
충전 더미: 신에너지 차량 개발의 단점
"신 인프라"는 5G 인프라, UHV, 도시간 고속철도 및 도시 철도 운송, 신에너지 차량 충전 더미, 빅 데이터 센터, 인공 인텔리전스 및 산업용 인터넷 전개.
최근 몇 년 동안 신에너지 자동차는 전략적 신흥 산업으로 급속한 발전을 이루었습니다. 그러나 신에너지 자동차의 기반 시설인 충전 말뚝의 건설 속도가 이를 따라가지 못하고 있다. 충전 더미가 국가 "신 기반 시설"시리즈로 선정 될 수있는 이유는 주로 중국의 신 에너지 차량 개발을 제한하는 중요한 단점이되기 때문입니다. 2020년 531,000월 말 현재 중국은 712,000개의 공공 충전 말뚝과 XNUMX개의 민간 충전 말뚝을 건설했습니다. 실제로 충전 파일 개발 초기에는 공공 충전 파일이 주로 택시, 온라인 카헤일링, 물류 차량과 같은 서비스 차량에 사용되었습니다. 신에너지 차량의 개인 구매가 증가함에 따라 개인 충전 더미의 건설은 분명히 증가하는 시장 수요를 따라가지 못했습니다.
향후 XNUMX년: XNUMX조 달러 규모의 시장 규모
중국전기차충전인프라추진연합회가 발표한 자료에 따르면, 2019년 1.219월 말 기준 전국 누적 충전인프라 수는 516,000만703,000개로, 그 중 공공 충전시설이 2020만26,000개, 민간 충전시설이 15,000만11,000개에 이른다. 2025년 90월부터 XNUMX월까지 국가 충전 인프라는 XNUMX개 증가하며, 이 중 공공 충전 파일은 XNUMX개, 민간 충전 파일은 XNUMX개 증가합니다. XNUMX년에는 투자 규모가 XNUMX억 위안에 이를 것으로 추산된다.
충전 말뚝의 건설은 충전 운영 관리, 신에너지 차량의 대수 등을 포함하여 관련 부품 및 부품 산업의 급속한 발전을 더욱 촉진할 것입니다. 2025년에는 관련 투자가 270억 위안 이상이 될 것으로 예상됩니다.
그림 2: 2015-2020 신에너지 자동차 충전 파일 보유(출처: 중국 전기 자동차 충전 인프라 촉진 연합)
공업정보화부에서 고시한 '신에너지자동차산업발전계획(2021~2035)' 초안에 따르면 2030년까지 우리나라의 신에너지 자동차는 64.2만대에 이를 것으로 추산된다. 차량과 말뚝의 비율 1:1 건설 목표에 따르면, 향후 63년 동안 우리나라에서 충전 말뚝 건설에 XNUMX만 위안의 격차가 있을 것이며, 충전 말뚝 건설 시장이 형성됩니다.
DC 충전 파일: 명백한 기술적 이점 및 밝은 시장 전망
산업 체인의 관점에서 볼 때 중국의 신에너지 차량 충전 파일 산업은 세 가지 연결 고리를 가지고 있습니다. 그 중 장입 더미 구축에 필요한 장비의 제조사는 산업 체인의 상류에 위치하고 산업 체인 중간의 참가자는 장입 파일 운영자입니다. 체인의 다운스트림 참가자는 신에너지 자동차 회사와 개인 소비자를 포함하여 충전 더미의 최종 사용자입니다.
충전 장비의 유형 관점에서 현재 충전 인프라는 AC 충전 파일, DC 충전 파일, AC 및 DC 통합 파일, 무선 충전 파일을 포함합니다. 그 중 AC 충전 파일과 DC 충전 파일은 이 단계에서 시장에서 가장 중요한 두 가지 유형입니다. AC 및 DC 통합 말뚝의 적용 규모는 상대적으로 작습니다. 무선 충전은 수요가 높지만 아직 산업적 규모를 형성하지 못했다.
그림 3: 충전 인프라 분류(출처: 2020-2025 중국 충전 인프라 개발 예상 보고서)
DC 충전 더미의 충전 시간은 짧고 평균 전력은 100-120kW입니다. 시장 통계에 따르면 글로벌 상업용 DC 충전 장비 한 더미의 평균 가격은 100,000 ~ 150,000 위안입니다. 그러나 고출력 DC 충전 말뚝의 단일 말뚝 가격은 평균 600-700,000 위안으로 훨씬 높습니다. "느린 충전 더미"라고도하는 AC 충전 더미의 평균 가격은 약 5,000-20,000 위안입니다.
장입 비용에는 원자재 비용, 제조 비용 및 인건비가 포함됩니다. 그 중 원자재 비용은 장입 말뚝 하드웨어 장비의 투입 비용으로 장입 말뚝 총 비용의 약 90%를 차지합니다. 충전 더미에 필요한 장비는 주로 충전 모듈, 능동 필터링 장비, 모니터링 및 청구 장비, 배터리 유지 보수 장비가 있습니다. 또한 고출력, 고전압의 DC 충전 더미는 대형 변압기, 고압 및 저전압 보호 장비 등의 추가 배전 장비를 설치해야 합니다.
DC 충전 더미를 예로 들어 보겠습니다. 충전 모듈은 핵심 장비입니다. 주로 AC 전원을 배터리를 충전할 수 있는 DC 전원으로 변환하는 데 사용됩니다. 원가의 이 부분은 원재료 원가의 약 50%를 차지하고 능동여과장치는 약 15%를 차지한다. 비용 장비와 배터리 유지 보수 장비가 각각 10%를 차지합니다.
충전 더미의 하드웨어를 더 세분화하면 충전 모듈의 성능에 실제로 영향을 미치는 핵심 전자 부품이 충전 과정에서 전력 변환 및 전송 역할을 하는 IGBT임을 알 수 있습니다. 충전 모듈 비용. 20% 이상 달성합니다.
반도체 제조사들이 시장에 진출하여 종합적인 솔루션을 제공합니다.
이 "새로운 인프라" 기술 축제에서 어떻게 반도체 제조업체의 지원이 없을 수 있습니까? 물론 그들은 결코 결석하지 않을 것입니다.
・ ST DC 고속충전소 솔루션
STMicroelectronics는 재생 에너지 및 배터리 저장 기술(그리드에서 충전소 제거) 기반 아키텍처가 등장하고 있지만 주류 솔루션은 여전히 그리드 및 컨버터(전력 범위는 120kW 이상, A XNUMX상 입력 역률 보정(PFC) 및 절연 DC-DC 컨버터 공급 전원.
ST는 실리콘 카바이드(SiC) 및 실리콘 전력 MOSFET, 다이오드 및 보호 장치(TV), 절연 게이트 드라이버, 고성능 STM32 마이크로컨트롤러 분야에서 강력한 기술력을 보유하고 있습니다. 이러한 장치로 구성된 충전 파일 솔루션은 충전 파일 제조업체가 고효율 및 고전력 밀도 DC 고속 충전소를 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.
그림 4: ST DC 고속 충전 스테이션 솔루션 블록 다이어그램(출처: ST)
・ TI DC 충전 스테이션 솔루션
DC 충전소 설계는 다음과 같은 기능을 달성하기 위해 전문적인 지식이 필요합니다. 더 빠르고 더 높은 전력 충전 표준을 지원하는 높은 전력 밀도; 손실을 줄이기 위한 효율적인 PFC 및 DC/DC 변환; 사용자가 시스템과 상호 작용하기 편리한 HMI입니다.
TI(Texas Instruments)에서 제공하는 DC 충전(파일) 스테이션의 참조 설계는 주로 충전 파일 제조업체가 더 스마트하고 효율적인 전기 자동차(EV) DC 충전(파일) 스테이션을 신속하게 구축할 수 있도록 위의 기술 요구 사항을 중심으로 이루어집니다.
PFC 단계, DC/DC 전력 단계 설계 또는 중앙 제어 시스템이든, 각 하위 시스템은 효율적인 DC 충전 스테이션을 설계하는 데 필요한 올바른 구성 요소입니다. 사용자는 전체 참조 디자인을 직접 사용하거나 자신의 필요에 따라 하위 시스템 중 하나를 선택할 수 있습니다.
그림 5: TI DC 충전 스테이션 솔루션의 주요 하위 시스템 블록 다이어그램(출처: TI 공식 웹사이트)
・ 인피니언 DC 충전 솔루션
Infineon Technologies(Infineon Technologies)는 EV 차량 DC 충전 파일의 설계 요구 사항을 XNUMX가지로 요약합니다. 두 번째는 충전소 크기 세트 내에서 전력 밀도를 높이는 것입니다. 세 번째는 부하를 증가시키는 것입니다. 효율성을 향상시키십시오. 넷째, 비용 절감을 달성하기 위해 전력 소비를 줄입니다.
Infineon의 DC 충전 파일 솔루션은 킬로와트에서 메가와트에 이르는 전력 범위를 포괄합니다. 고품질 전력 반도체, 마이크로컨트롤러, 게이트 드라이버 IC 및 보안 인증 솔루션을 포함한 일련의 고효율 반도체 제품 포트폴리오로 EV 배터리의 고속 충전 요구 사항을 충족합니다.
그림 6: Infineon DC 충전 솔루션(출처: Mouser Electronics)
끝 맺는 말
요즘에는 120kW DC 충전 더미로 EV 배터리를 80분 만에 거의 30%까지 충전할 수 있습니다. 급속 충전 기술의 발전으로 충전 시간은 더욱 단축될 것으로 기대된다. 새로운 에너지 차량에 비해 충전 더미의 하드웨어 기술 임계값은 훨씬 낮습니다.
그러나 성공적인 EV DC 충전 전원 공급 장치를 설계하는 것은 여전히 매우 어렵습니다. 반도체 제조업체에서 제공하는 충전 파일 솔루션의 관점에서 기본적으로 완전한 참조 설계를 제공했습니다. 사용자는 또한 자신의 설계를 위해 하위 시스템 중 하나를 선택할 수 있습니다. 이 유연한 디자인 아이디어는 충전에 매우 도움이 됩니다. 말뚝 제조 기업은 신속하게 제품을 시장에 홍보합니다.
우리 모두 알다시피, 부과금 더미는 정부 업무 보고서와 "14차 XNUMX개년 계획" 개요에 작성되었습니다. 국가의 "신 기반 시설"과제 배치가 지속적으로 강화되고 신 에너지 차량의 급속한 발전으로 충전 파일 산업이 급속한 발전에 들어갈 것입니다. 단계. 다양한 응용 시나리오의 새로운 요구 사항을 효과적으로 해결하기 위해 장입 파일 기술은 계속해서 최적화되고 업그레이드될 것이며 안전, 저탄소, 경제성 및 편의성 측면에서 크게 개선될 것입니다.