자동차 열전 발전기 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석, 유형별(열전 모듈, 냉각판, 열 교환기, 기타) 애플리케이션별(자동차, SUV, 픽업 트럭, 상업용 차량) 및 지역 통찰력 및 2034년 예측

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자동차 열전 발전기 시장 개요

세계 자동차 열전발전기 시장 규모는 2025년 290억 6천만 달러였으며, 2034년에는 473억 4천만 달러에 달해 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 5.7%를 나타낼 것으로 예상됩니다.

열전 엔진 자동차 열전 발전기(ATHG)는 차량의 배기, 엔진 블록 및 보조 시스템에서 직접 사용할 수 있는 폐열을 추출하고 열전 모듈을 적용하여 이를 전기 에너지로 직접 변환하는 장치입니다. 열전 모듈은 전반적인 차량 에너지 효율을 향상시키고 연료 사용량과 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 소형 고체 솔루션입니다. 또한 연비 및 배기가스 배출 요구 사항을 점진적으로 강화하는 OEM을 목표로 ATEG에 대한 관심이 높아지고, 보조 부하(스타트-스톱 시스템, HVAC 송풍기, 인포테인먼트)의 전기화가 더욱 대중화되고, ICE, 하이브리드 및 범위 확장 파워트레인 플랫폼 전반에 걸쳐 친환경 차량에 대한 규제 및 소비자 압력이 가중되고 있습니다. 장점은 단순성(움직이는 부품 없음), 모듈성 및 배선이나 교류 발전기를 재설계하는 데 비용이 많이 드는 분산 전력을 제공할 수 있는 기능입니다. 이제 12V/48V 시스템을 지원하고, 하이브리드의 배터리 범위를 확장하고, 연료를 회수하기 위해 발전기 부하를 줄이는 데 사용됩니다. 시장 성장은 열전 재료 개발(zT 증가), 모듈 패키징 개선, 대량 차량 조건에서의 패키징, 내구성 및 비용 절충에 대한 공급업체-OEM 파일럿 테스트를 통해 촉진됩니다. 가장 성공적인 초기 상업용 응용 분야는 배기 온도의 큰 델타파를 회복하여 더 많은 전력을 생산할 수 있고 향상된 모듈 효율성 및 시스템 통합 비용으로 인해 승용차 사용이 현실화되고 있는 대형 및 상업용 차량 응용 분야였습니다.

코로나19 영향

자동차 열전 발전기 시장코로나19 팬데믹 기간 동안 공급망 중단으로 인해 부정적인 영향을 미쳤습니다.

글로벌 코로나19 팬데믹은 전례가 없고 충격적이었습니다. 시장은 팬데믹 이전 수준에 비해 모든 지역에서 예상보다 낮은 수요를 경험했습니다. CAGR 증가로 인한 급격한 시장 성장은 시장 성장과 수요가 팬데믹 이전 수준으로 복귀했기 때문입니다.

자동차 열전 발전기 시장 점유율 모멘텀의 붕괴는 여러 가지 방식으로 코로나19로 인해 발생했습니다. 2020년 2021년 차량 생산 둔화 및 조립 공장 폐쇄로 인해 OEM 통합 이니셔티브 및 파일럿 프로그래머가 연기되고 비핵심 증분 기술의 수요 긴급성이 감소했습니다. 공급망의 단편화 및 물류 제한으로 인해 특수 열전 재료(예: 텔루르화 비스무트 및 기타 희귀 원소)의 소싱이 더욱 어려워졌습니다. 팬데믹으로 인한 현금 절약으로 인해 R&D 및 검증이 연기되거나 축소되었습니다. 소규모 전문 공급업체는 재정적 압박을 경험하고 공급업체 측의 확장 또는 리드 타임이 긴 장비에 대한 투자 능력이 감소하고 상용화 일정이 지연되었습니다. 또한, 코로나19로 인한 소비자 수요 변화와 차량 판매에 대한 현지 동향으로 인해 OEM 예측이 어려워졌으며, 이로 인해 새로운 시스템 구매 시 부채를 겪을 위험이 높아졌습니다. 다음과 같은 정부의 경기부양책과 녹색 회복에 대한 정부의 새로운 관심이 투자 회복으로 이어졌지만, 공급업체와 OEM이 비용 절감과 공급망 탄력성에 초점을 맞추면서 초기 파일럿 프로젝트의 후속 조치로 광역 ATEG를 채택하는 데 있어 여러 지역에서 대유행의 전반적인 영향은 12~24개월 정도 정량적으로 지연되었습니다.

최신 트렌드

승용차용 고효율 열전 소재와 모듈식 시스템 패키징의 통합시장 성장

ATEG 채택을 주도하는 최신 트렌드 중 하나는 고품질 열전 재료(높은 성능 지수, zT)를 모듈형, 저용량 패키지와 통합하는 것입니다. 이를 통해 승용차 배기 설계에 보다 쉽고 저렴하게 통합할 수 있습니다. 더 나은 비스무트-텔루라이드, 스커터루다이트 및 텔루라이드 합금과 같은 재료 과학의 발전은 변환 효율성을 높여 소형 엔진과 현대 하이브리드의 더 따뜻한 배기 온도에서 자멸적인 전기 출력을 허용할 수 있습니다. 동시에 공급업체는 배압을 최소화하고 장착이 단순화되며 표준 배기 섹션에 플러그인 TEG 장치를 수용할 수 있는 소형 열 교환기 및 냉각수 커플링 모듈을 내놓고 있습니다. 이러한 모듈형 플랫폼은 OEM 통합 엔지니어링 비용을 낮추고 출시 기간을 단축합니다. OEM은 차체별 TEG 대신 여러 플랫폼에서 공통 모듈을 테스트할 수 있는 기회를 얻습니다. 이러한 추세를 뒷받침하는 또 다른 추세는 12V/48V 에너지 예산 및 하이브리드 범위 확장의 이득을 측정하기 위해 차량 파일럿을 실행하는 Tier-1을 사용하는 것입니다. 와트당 모듈 가격이 낮아지고 내구성 테스트를 통해 열 부하 하에서 상당한 수명이 입증됨에 따라 승용차 애플리케이션은 특히 마일드 하이브리드 및 범위 확장 토폴로지를 사용하여 실험적이지만 조기 생산 준비가 된 사례가 되었습니다.

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자동차 열전 발전기 시장 세분화

유형별

유형에 따라 글로벌 시장은 열전 모듈, 냉각판, 열교환기, 기타로 분류될 수 있습니다.

• 열전 모듈: 온도 구배로 인해 전압을 생성하고 p형 및 n형 반도체 쌍으로 구성된 기본 고체 장치를 열전 모듈이라고 합니다. 효율성(zT)에 따라 전기로 직접 변환될 수 있는 폐열의 양이 결정됩니다. 패키지 어레이(단일 스테이지 또는 다단계)는 표준화된 모듈로 제공되며, 이는 견고해야 하고 자동차 열 순환, 진동 및 부식성 배기 조건을 견딜 수 있어야 합니다.

• 냉각판: 냉각판 또는 냉각 싱크는 모듈의 차가운 표면을 차량(또는 대기)의 냉각수 루프와 결합하여 변환을 수행하는 데 필요한 온도 차이를 유지하며, 열 전도성과 최소 유압 비용은 중요한 설계 측면입니다. Wolf Pack Cooling: 효율적이고 컴팩트한 냉각판으로 설계할 수 있으므로 필요한 모듈 수를 최소화하고 시스템의 배압이나 복잡성을 제한하여 제한된 엔진 베이 영역에 쉽게 장착할 수 있습니다.

• 열교환기: 모듈의 뜨거운 쪽에서는 균일하고 일정한 온도를 제공하는 동시에 배기 배압과 부식 가능성을 줄여야 하는 열교환기를 사용하여 배기열을 포착합니다. 열 교환기는 일반적으로 엔진 및 배기 장치에 따라 다릅니다. 우수한 교환기 설계 압력 강하, 열 접촉 면적 및 서비스 수명이 절충됩니다. 코팅 및 고온 합금은 그을음, 일시적인 환경에서 사용 수명을 향상시킵니다.

• 기타: 기타에는 차량 버스 시스템에 생성된 전력을 조절하는 데 필요한 배선/전기 조절(DC-DC 변환기, MPPT), 장착 하드웨어, 열 인터페이스 재료 및 제어 전자 장치가 포함됩니다. TEG 출력을 12V/48V 네트워크로 조정하고 과전압 및 과도 부하로부터 모듈을 보호하려면 전력 전자 장치가 필요합니다.

애플리케이션별

응용 프로그램을 기반으로 글로벌 시장은 자동차, SUV, 픽업 트럭, 상업용 차량으로 분류될 수 있습니다.

• 자동차: 승용차는 대용량이지만 가격이 저렴한 시장으로, ATEG는 저비용, 소형, 장기성을 요구합니다. 비용 선두 주자는 특히 마일드 하이브리드 시스템의 경우 교류 발전기 부하 감소 및 한계 연료 절감입니다. 포장이 제한적이고 배기 온도가 대형 차량보다 낮다는 사실은 모듈 효율성과 통합 최적화를 강화하여 ATEG를 매력적으로 만들어야 함을 의미합니다.

• SUV: SUV는 또한 소형 승용차보다 엔진이 더 크고 무게도 더 나기 때문에 폐열이 증가하며 ATEG는 훨씬 더 생산적으로 사용됩니다. 다수의 SUV가 하이브리드로 제공되며, ATEG는 오프 그리드 또는 견인 중에 보조 전기 부하를 제공하는 데 도움이 됩니다.

• 픽업 트럭: 픽업 트럭, 특히 대형 모델은 부하가 걸릴 때 많은 배기열을 생성하므로 ATEG를 사용하여 일부 에너지 및 전력 액세서리를 회수하고 배터리를 충전하거나 48V로 충전할 수 있는 매력적인 장소입니다. 분명히, 듀티 사이클이 긴 차량 운영(건설, 물류)은 연료 절약에 대한 더 나은 투자 회수를 제공하므로 OEM 및 애프터마켓 공급업체는 먼저 TEG 장치를 작업 트럭에 적용하는 것을 고려해야 합니다.

• 상업용 차량: 가장 일반적으로 사용되는 ATEG는 상업용 차량(버스, 장거리 트럭)입니다. 길고 지속적인 듀티 사이클과 높은 배기 온도는 킬로와트 규모의 접근 가능한 전력을 제공하며, 여기서 ATEG는 킬로와트 규모의 전력을 제공하여 교류 발전기를 내리고 전기 보조 장치에 전력을 공급할 수 있습니다. 차량 운영자의 교류 발전기 사용 감소로 인한 연료 소비 감소 및 유지 관리 비용 감소로 인해 더 빠른 ROI를 달성할 수 있습니다.

시장 역학

추진 요인

규제 압력 및 OEM 연비 목표로 인해 시장 성장

자동차 열전 발전기 시장 성장의 주요 이유 중 하나는 더욱 엄격한 글로벌 배출 정책과 기업의 CO 2 목표입니다. 정부와 지역 규제 기관의 증가된 차량 평균 CO 2 및 연료 소비 규정으로 인해 OEM은 전기화, 경량화, 파워트레인 효율성 및 폐열 회수와 같은 여러 효율성 방향을 동시에 연구할 수 있습니다. ATEG는 낭비되는 열 에너지를 회수하고 차량 전체를 전기화하지 않고도 교류 발전기 및 연료 사용을 최소화하기 위한 비침해적 접근 시스템입니다. OEM의 경우 ATEG는 마일드 하이브리드 형태의 추가 기술 또는 차량 km당 CO2 그램을 줄이는 윈윈 카드 역할을 할 수 있습니다. 규제가 차량 평균에 더 많은 압력을 가하고 있기 때문에 차량당 연료 절감액이 가장 작더라도 상당한 규제 크레딧과 제조업체의 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다.

열전재료 및 시스템 통합의 발전마르케

ATEG는 열전 재료 개발(zT 값 증가), 모듈 패키징 및 열 관리 통합을 통해 점점 더 상업적으로 활용 가능해지고 있습니다. 전통적으로 변환 효율이 낮고 모듈 비용이 높아 TEG 적용이 제한되었지만, 최근 연구 개발 노력을 통해 열 사이클링을 받을 때 재료 성능이 향상되고 전력 밀도가 증가하며 모듈 수명이 늘어났습니다. 동시에 소형 열 교환기 및 냉각수 커플링의 새로운 설계 솔루션은 패키징의 복잡성을 최소화하고 OEM 파워트레인 팀의 주요 기술 주장 중 하나인 배기 배기의 제어되지 않은 높은 배압 옵션을 제거합니다. 전력 전자 장치의 개발을 통해 수확된 에너지를 고효율로 12V 또는 48V 버스로 조절할 수 있습니다. 즉, ATEG는 간헐적이고 활용하기 어려운 전압 대신 유용하고 안정적인 전력을 제공할 수 있습니다.

억제 요인

대중 시장 승용차 전반에 걸쳐 높은 초기 시스템 비용과 불확실한 ROI시장 성장 방해

ATEG 시장 성장의 가장 큰 제한은 대부분의 승용차 듀티 사이클에서 가능한 작은 차량당 연료 절감에 비해 시스템의 초기 비용이 여전히 높다는 사실입니다. 대형 차량과 상업용 차량은 더 짧은 시간에 회수된 에너지를 더 잘 활용할 수 있지만 승용차는 듀티 사이클 배기 온도가 더 낮고 평균 운행 시간이 더 짧을 수 있으므로 회수 가능한 전력량과 투자 회수 기간이 제한됩니다. OEM 및 차량 관리자는 명확한 수명주기 비용 정당성을 확보해야 합니다. 모듈 및 시스템 가격이 떨어지거나 단위당 연료비가 충분히 증가할 때까지 많은 대중 시장 모델은 당연히 ATEG를 사용하지 않을 것입니다. 또한 통합 엔지니어링 비용(배기 경로 재지정, 포장, NVH 테스트 및 내구성 검증)도 장애물의 원인이 됩니다.

차량 전기화 및 48V 아키텍처는 ATEG 통합을 위한 새로운 가치 밴드를 창출합니다. 시장에서 제품에 대한 기회 창출

기회

전 세계의 부분 전기화 추세(특히 48V 마일드 하이브리드)는 회수된 전력이 전기 보조 장치를 구동하고 배터리 충전에 직접적으로 유용할 수 있기 때문에 ATEG의 높은 전망을 제시합니다. 이는 핵심 차량 에너지 균형을 높이고 OEM이 연료 효율을 높이기 위해 교류 발전기의 크기를 줄이거나 낮출 수 있도록 해줍니다. ATEG는 완전한 전기화 인프라 없이도 상업용 차량과 버스 운영업체가 디젤 비용을 절감할 수 있는 경로를 제공하므로 매력적인 임시 기술입니다.

또한, 길고 지속적인 듀티 사이클을 갖는 차량 카테고리(장거리 트럭, 버스, 시립 차량)는 확실한 투자 회수 경제성을 갖고 있어 단위 비용을 낮출 수 있고 더 광범위한 시장이 기술에 개방될 수 있는 대규모 생산으로 해결할 수 있는 즉각적인 시장을 형성합니다. Tier-1/OEM 및 열전 공급업체 사전 검증된 모듈을 48V 플랫폼에 공급하기 위한 열전 공급업체와 Tier-1/OEM 간의 전략적 제휴를 통해 신속한 활용이 가능합니다.

재료 공급 제약 및 장기 리드 희귀 원소 의존성은 소비자에게 잠재적인 문제가 될 수 있습니다.

도전

한정된 공급과 가격 변동의 영향을 받는 특수 열전 재료 및 희귀 원소(예: 텔루륨)에 대한 의존은 주요 기술 및 공급망 문제입니다. ATEG 생산 규모를 확대하려면 일관되고 경제적으로 예측 가능한 고품질 열전 공급원료 공급과 자동차 열 순환을 견딜 수 있는 모듈 및 모듈 조립의 강력한 조립 및 납땜 공정이 있어야 합니다. 공급 교란이나 주요 원자재 가격 급등으로 인해 시스템 비용이 증가하고 OEM 소싱 결정이 더욱 어려워집니다.

또한, 자동차 인증을 위해서는 심각한 열 순환이 있는 장비의 수명을 연장해야 하며 채택을 방해할 수 있는 조기 고장을 방지하기 위해 재료와 접합부를 차량 대표 조건에서 테스트해야 합니다. 이러한 위험을 해결하기 위해 공급업체는 다양한 재료 조달, 재활용 및 대체 합금 연구에 투자해야 합니다. 따라서 건전한 공급망과 인증된 재료 포트폴리오를 채택하는 것은 ATEG 상용화 확대를 향한 본질적인 업계 과제입니다.

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자동차 열전 발전기 시장 지역 통찰력

• 북아메리카

북미는 대규모 대형 트럭, 개발된 공급업체 기반 및 연료 비용에 대한 차량 운영자의 민감성으로 인해 미국 자동차 열전 발전기 시장의 얼리 어답터이자 시험 장소로 자리 잡았습니다. 특수 열전 공급업체, 연구 시설 및 Tier-1 통합업체는 실제 듀티 사이클이 열을 가장 잘 회수할 수 있는 장거리 및 직업 트럭 부문의 시험 설치에 대해 OEM과 협력하는 지역에 위치하고 있습니다. 규제 동인(예: EPA 및 주 수준 효율성 프로그램)과 시험 및 초기 상업 배치를 촉진하는 높은 상업용 차량 구매 영향이 있습니다. 게다가, 48V 마일드 하이브리드 시스템의 확립된 시장과 전기화에 대한 투자 증가는 ATEG가 해결할 수 있는 연속 시장을 생성합니다. 북미 지역의 대형 차량 운영업체와 물류 기업은 차량 기반 ROI 연구를 통해 채택을 더 빠르게 추진할 수 있으며, 오랜 전통을 지닌 Tier 1 공급업체는 패키지 시스템을 생산 준비 모듈로 촉진할 수 있으므로 해당 지역은 비즈니스 사례를 입증하고 포장을 표준화하는 데 효과적입니다.

• 유럽

집중적인 CO 2 목표, 높은 배출 기준, 점진적인 효율성 솔루션 및 전기화에 대한 OEM의 높은 관심으로 인해 ATEG 개발에서 유럽의 역할이 가장 중요합니다. 유럽 ​​규제 기관은 엄격한 차량 CO 2 요구 사항과 배기관 배출 또는 연료 소비를 줄이기 위해 측정할 수 있는 모든 기술에 프리미엄을 부여하는 저배출 구역을 보유하고 있습니다. 다수의 유럽 OEM 및 1차 공급업체가 승용차 및 상용차의 폐열 회수 및 모듈형 TEG 패키지를 조사하고 있으며, 유럽 대륙의 집중적인 R&D 기반은 재료 및 시스템 테스트를 정당화합니다. 차량 전기화 파일럿의 존재와 잘 확립된 자동차 공급망의 존재와 결합된 이러한 규제 압력으로 인해 유럽은 특히 도시 노선을 운행하고 보조 전기 수요가 증가하는 상업용 버스 및 배달 차량에서 ATEG가 장악할 수 있는 시장이 되었습니다.

• 아시아

아시아(주로 중국, 일본, 한국)는 대량의 차량 생산, 빠르게 성장하는 상업용 차량, 잘 확립된 열전 재료 및 모듈 제조 인프라로 인해 아마도 ATEG 성장에 가장 중요한 기여자가 될 것입니다. 중국 OEM 및 공급업체는 빠르게 프로토타입을 제작하고 확장할 수 있으며, 일본과 한국은 첨단 재료 과학 및 정밀 제조를 도입하여 모듈 품질을 더 빠르게 개선하고 비용을 절감할 수 있습니다. 아시아의 연비와 도시 대기 질에 대한 강조가 높아지고 있으며 경차 및 대형 차량의 광대한 시장과 함께 공급업체는 신제품 및 개발 지출에 대한 상당한 규모를 확보하고 있습니다. 또한 이 지역에 대규모 전자 및 재료 회사가 존재함으로써 수직으로 쌓인 공급망(재료, 모듈, 시스템 통합)을 촉진하여 상용화를 촉진하고 단가를 낮추며 이는 모든 유형의 차량이 널리 채택되는 중요한 이유입니다.

주요 산업 플레이어

혁신과 시장 확장을 통해 시장을 형성하는 주요 산업 플레이어

자동차 TEG 생태계는 특수 열전 재료 회사, 모듈 회사, 1차 자동차 공급업체 및 파일럿을 운영하는 일부 OEM의 조합입니다. 시장 보고서 및 업계 문헌에 언급된 기타 잘 알려진 업계 참여자로는 Gentherm(자동차 열 관리 분야에서 활발히 활동하고 있으며 업계에서 활발하게 활동하고 있는 것으로 보고됨), Mahle, Valeo, Yamaha Motor(TEG 개발에 참여하고 있는 것으로 보고됨), II-VI/Marlow(열전 부품), Hi-Z Technology(TEG 연구 및 모듈 기술), Ferrotec 및 Komatsu(재료 및 모듈 공급업체)가 있습니다. Kyocera(에너지 변환 모듈) 및 Thermonamic Electronics와 같은 지역의 많은 중국 기업 및 모듈 하우스. 특히 Tier-1 및 시스템 통합업체의 중요성은 검증된 ATEG 시스템을 OEM에 제공하기 위해 시험 냉각수 인터페이스가 있는 열교환기, 전력 전자 장치가 포함된 열전 모듈을 패키징한다는 것입니다. 여러 대형 자동차 공급업체와 진행 중인 파일럿 프로그램을 진행하거나 48V 및 하이브리드 플랫폼에 통합하는 방법을 조사하기 위한 파트너십을 발표했습니다. 혁신 파이프라인의 아래쪽으로 더 내려가면 zT가 더 높은 재료와 새로운 포장을 전문으로 하는 소규모 전문 회사와 신생 기업이 혁신 파이프라인에 영향을 미치고 있습니다. 경쟁 환경은 실시간입니다. OEM의 관심, 파일럿 프로그램 결과, 획기적인 발전에 따라 대량 생산 규모로 확장할 공급업체와 틈새 기술 제공업체로 남을 공급업체가 결정됩니다.

최고의 자동차 열전 발전기 시장 회사 목록

• KELK (Japan)
• Laird (U.S.)
• SANGO (Japan)
• Tenneco (U.S)

주요 산업 발전

2025년 8월:GlobeNewswire — Komatsu, Ferrotec, Kyocera 산업 평가 보고서(2025년 8월 14일)에서는 Komatsu, Ferrotec 및 Kyocera가 열전 모듈 R&D를 발전시키고 2025년 전략적 움직임을 강조했습니다.

보고서 범위

자동차 열전 발전기 시장은 기술 발전, 규제 스트레스 및 차량 전기 프레임워크 조정이 파일럿과 선택적 비즈니스 구현 사이에서 유효한 솔루션을 형성하는 위치에 있습니다. ATEG에는 한 가지 바라는 점이 있습니다. 즉, 낭비되는 열 에너지를 교류 발전기 부하를 줄이고, 연료 소비를 줄이며, 하이브리드/48V 전략을 보완할 수 있는 사용 가능한 전기로 고체 상태 및 유지 관리가 적게 변환하는 것입니다. 시장은 처음에는 회수 가능한 열이 가장 많고 ROI를 쉽게 측정할 수 있는 고용량 상업용 및 대형 자동차 애플리케이션으로 성장할 것이며, 이후에는 모듈 효율성이 증가하고 시스템 비용이 감소함에 따라 승용차가 될 것입니다. 중요한 원동력 중 일부는 열전 재료(더 높은 zT), 모듈화된 열교환기 및 OEM 통합 비용을 줄이는 냉각수 인터페이스, 차량 버스에 대한 TEG 출력을 조정하는 전력 전자 장치의 지속적인 발전입니다. 반면, 저부하 여객 사이클의 자재 공급 제한, 단위 비용 및 투자 회수 불확실성은 여전히 ​​중요한 제약 요소입니다. 경쟁 환경은 소재 전문 기업, 모듈 조립, 대형 1차 공급업체가 혼합되어 있습니다. 성공적으로 확장하려면 향상된 재료뿐만 아니라 입증된 저압 배기 인터페이스 및 자동차 신뢰성도 필요합니다. 간단히 말해서, ATEG는 단일 솔루션 혁명이 될 가능성이 없으며 오히려 더 큰 전기화 및 효율성 무기고에서 더 유용하고 보완적인 기술입니다. 즉, 초기에는 견고한 차량 이점을 제공하고 경제성 및 통합 성숙도가 높아짐에 따라 승용차에서 점점 더 효과적인 도구가 됩니다.