Economic Benefit and Carbon Dioxide Reduction in Electric Vehicles Compared to Conventional Gasoline Vehicles

Abstract

오늘날의 대기 오염 상황이 심각해지고 지구 온난화가 빠르게 진행됨에 따라, 전기 자동차(EV)의 보급률이 점차 높아지고 있다. 이에 본 논문에서는 EV와 내연 가솔린 자동차(CV)에 대한 총수요비용(TCO)과 이산화탄소(CO2) 배출량을 비교하여 경제성 분석을 수행하였다. 먼저, 전 세계의 EV 현황을 살펴본 후 분석을 위해 네 지역(중국, 미국, 영국, 한국)의 대표적인 EV와 크기와 성능이 비슷한 CV를 선택하여 TCO 분석 모델을 구성하였다. 이를 바탕으로 EV와 CV의 구매 비용, 보조금, 미래 중고차 가격, 에너지 소비량, 유지보수 비용 및 세금을 도출하였다. EV의 경우, 보조금을 고려하더라도 CV보다 구매비용이 약간 높지만, 수년 간 낮은 충전 가격으로 에너지 비용을 절감할 수 있다. TCO 분석 결과, 차종에 따라 구입 후 2~7년 내에 EV가 CV에 비해 경제성이 나타날 것으로 전망된다. 또한, 차량 제조 단계 및 사용 단계에서의 CO2 배출량을 비교하였다. 그 결과, EV는 CV에 비해 제조 과정에서 CO2 를 더 많이 배출하지만 사용 과정에서는 배출량이 적으므로 사용 기간이 늘어남에 따라 총 배출량이 감소하는 것으로 나타났다. 전 세계적으로 전기 자동차의 판매량이 증가함에 따라, 온실가스의 상당한 비율을 차지하는 CO2 의 배출량은 점차 감소할 것이며 온실가스로 인한 악영향을 개선할 수 있을 것이다.; With the current air pollution situation and the pressure of global warming, as an alternative, electric vehicles (EVs) have gradually appeared in people's lives. In this case, this paper is making a comparative study of EVs and conventional gasoline vehicles (CVs) about the total cost of ownership (TCO) and CO2 emissions. First of all, we state the current status of EVs all around the world and choose the representative EVs and CVs which have the similar sizes and performances in four areas (China, the United States, the United Kingdom and South Korea) and we determined the TCO model for analysis. Based on this we list the purchase price, subsidy, resale value, energy consumption cost tax and environment pollutant emission cost. In the case of EVs, most EVs will cost a slightly higher purchase cost than the CVs, but the EVs will save amount of money due to in use after years of saving in energy costs, and considering the state subsidies (and/or the local subsidies), the economic benefits of EVs will see significant effect in a few years. TCO analysis result, the payback of EV will occur after 2~7 years of using but still depends on subsidies, energy prices, etc. Then this paper analyzes the CO2 emissions of manufacturing stage and usage stage of two types of vehicles over time. Results show that although the EVs are producing more CO2 than the same type of CVs in the beginning of the manufacturing process, but with the use of electricity every year, EVs exhaust less emissions than CVs, and finally the total exhaust emissions (manufacturing stage + usage stage) is less than CVs. With the growing popularity of EVs worldwide, vehicle exhaust emissions will gradually decrease, which will directly affect to the global warming. Automobile exhaust has a large proportion in air pollution, so the global air quality will be improved if the exhaust emission is reduced.