차시개요

FCEV 및 수소 에너지 기술에 대해 알아본다.

수소 전기차의 구조 및 작동 원리에 대해 알아보며 수소 생산 및 공급 생태계가 어떤 방식으로 구축되고 있는지를 알아본다.

세부내용

• 수소전기차의 구조 및 작동 원리
• 수소전기차의 특징 및 성능
• 수소 생산 및 공급 생태계

수소 전기차의 구조 및 작동 원리

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수소 전기차는 친환경 차량입니다. 전기차와 마찬가지로 모터를 사용하여 구동한다.

수소전기차의 구조

• 수소탱크 : 고압의 수소를 저장
• 연료전지 : 수소와 산소의 전기 화학 반응을 일으켜 전기를 발생
• 수소 공급장치 : 수소탱크에서 연료전지로 수소를 공급하는 장치
• 공기 공급장치 : 연료전지에 외부공기에서 수집한 산소를 공급한다.
• 열관리 장치 : 연료전지에서 발생하는 열을 제거
• 배터리 : 전기에너지 저장소
• 모터/감속기 : 운동에너지 생산, 속도 조절

수소전기차의 작동원리

• 연료전지의 전기에너지 생성원리

  

1. 연료전지 안으로 수소 유입

2. 수소 분자가 수소 이온으로 분해 (전자 생성)

   

3. 전자의 이동으로 전기 발생

4. 수소 이온과 산소가 결합하여 물이 생성되어 배출

   

• 이렇게 생산된 에너지를 저장하거나 모터로 전달하여 운동에너지로 바꾸어 차량구동

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수소 전기차의 특성과 성능

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전기에너지로 모터를 구동하여 주행한다. 다른점은 연료를 생산하는 방식이다.

• 첫번째 특징

  

  

  • 전기에너지를 동력원으로 사용하여 주행시 배기가스를 배출하지 않는다.

  • 대기중 초미세먼지 제거

  • 수소와 산소를 사용하므로 부산물로 물이 나옴

    

• 두번째 특징

  • 낮은 소음 (모터를 통한 구동이므로)

• 세번째 특징

  • 높은 주행 거리( 1kg당 100km)(내연기관과 비슷한 항속 거리)

    

    

• 네번째 특징

  

  

  • 짧은 충전 시간 </aside>

수소 생산 및 공급 생태계

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생산 방식 분류

• 개질 수소, 부생 수소, 수전해 수소로 나뉨

• 개질수소

  

  • 천연가스 혹은 바이오가스를 분해하여 생산하는 수소
  • 천연가스와 물을 반응시켜 수소와 이산화탄소를 생산
  • 생산된 수소 : 유통되거나 소비
  • 생산된 이산화탄소 : 포집하여 활용

• 부생 수소

  

  • 석유 화학, 철강등 산업공정에서 발생하는 부산물로의 수소

• 수전해 수소

  

  • 신재생에너지로 생산한 전기로 물을 전기분해하여 생산하는 수소연료전지 내에서의 화학반응을 역으로 활용
  • 공급하는 전기는 풍력발전이나 태양광 발전 등 온실 가스가 발생하지 않는 방식으로 생산

온실가스 배출 및 활용여부에 의한 분류

• 개질 수소 - 블루 수소
• 수전해 수소 - 그린 수소
• 부생 수소 - 그레이 수소

수소의 공급 방식

• off-site 충전소(중앙 공급 방식)

  

• on-site 충전소(현장 공급 방식)

  

여러 나라에서 수소 인프라 구축에 힘쓰고 있음

• 미국

  

• 유럽

• 일본

• 한국 </aside>

Summary