수소 배터리 자동차란 어떻게 작동하는 원리인가

수소연료전지란?

수소는 연료로서 아직 초기 단계에 있지만 미래는 매우 밝습니다. 수소 배터리 자동차의 기술은 나날이 향상되고 있으며 내연 기관을 대체할 가능성이 높아 보입니다. 수소는 이미 지게차 및 버스와 같은 특수 차량에 사용되고 있으며 소비자 자동차 시장에 서비스를 제공할 인프라가 마련되는 것은 시간문제일 뿐입니다. 왜 수소 연료 전지가 그렇게 큰 매력을 가지고 있습니까? 그들의 유일한 부산물은 열과 수증기이기 때문에 수소 연료 전지를 진정한 무공해 기관차 기술로 만듭니다.

연료전지란?

연료(수소)를 전기로 변환하여 화학 반응을 통해 전력을 생산하는 장치입니다. 연료 전지와 배터리는 모두 전기화학 전지로 간주되고 유사한 구조로 구성되어 있지만 연료 전지는 작동하려면 연료와 산소의 지속적인 공급원이 필요합니다. 내연기관이 가솔린이나 디젤의 지속적인 흐름을 필요로 하는 것과 유사합니다.

수소 배터리 자동차는 어떻게 작동합니까.

연료 전지는 화학반응을 생성하기 위해 양극 , 음극 및 전해질의 세 가지 주요 구성 요소가 필요합니다. 첫째, 수소 연료는 유동장을 통해 양극으로 보내집니다. 수소 원자는 이온화되고(전자가 제거됨) 이제 양전하만 운반합니다. 그런 다음 산소는 음극에서 연료 전지로 들어가 전기 회로 및 이온화된 수소 원자에서 되돌아오는 전자와 결합합니다. 다음으로, 산소 원자가 전자를 포착한 후 전해질을 통해 이동하여 수소 이온과 결합합니다. 산소와 이온화된 수소의 조합은 화학반응의 기초 역할을 합니다.

고분자 전해질 막은 적절한 이온이 양극과 음극 사이를 통과하도록 합니다. 전해질이 모든 전자 또는 이온이 자유롭게 통과하도록 제어하면 화학 반응을 방해합니다. 공정이 끝나면 양전하를 띤 수소 원자가 산소와 반응하여 물과 열을 형성하는 동시에 전하를 생성합니다.

수소 배터리 자동차 연료 시장에는 다양한 전력 요구 사항이 있는 다양한 애플리케이션이 있습니다. 적절한 전력을 제공하기 위해 개별 연료 전지를 함께 조립하여 스택을 형성할 수 있습니다. 연료 전지 스택은 애플리케이션에 적합한 에너지 양에 맞게 크기를 조정할 수 있습니다.

수소 배터리 자동차 연료전지는 어디에 사용됩니까?

연료 전지는 다음과 같은 고정 및 동력 응용 분야 모두에 사용됩니다.

수소 연료 전지 차량(FCV)은 바퀴에 동력을 공급하기 위해 내연 기관 대신 전기 모터를 사용한다는 점에서 전기 자동차(EV)와 유사합니다. 그러나 EV는 충전을 위해 연결해야 하는 배터리로 작동하지만 FCV는 차량에서 전기를 생성합니다. 연료 전지에서는 차량 연료 탱크의 수소(H 2 ) 가스 가 공기의 산소(O 2 )와 결합하여 공정의 부산물인 물과 열만으로 전기를 생성합니다.

유효성 몇몇 자동차 제조업체는 일부 수소 충전소가 이미 있는 캘리포니아를 중심으로 일부 시장에서 FCV를 판매하거나 임대하고 있습니다. 수소 인프라는 전국의 다른 지역에서도 나타나고 있습니다. 역은 북동부와 하와이에서 계획되거나 건설되고 있으며 연료 전지 대중교통 버스는 이미 매사추세츠 주 보스턴과 미시간 주 플린트와 같은 도시에서 거리를 순항하고 있습니다. 인프라가 성장하고 기술이 계속 발전함에 따라 향후 몇 년 동안 FCV 제품을 확장할 계획이 있습니다.

배출량

전기 자동차와 마찬가지로 FCV는 배기가스 제로 차량입니다. 스모그 관련 또는 온실 가스 배기관 배출이 없습니다. 수소연료를 생산하고 운송하는 과정에서 배출가스가 발생합니다.

수소는 우주에 풍부하지만 연료로 사용하려면 다른 화합물과 분리해야 합니다. 이 프로세스는 에너지 집약적일 수 있습니다. 수소 연료 생산과 관련된 배출량은 수소 공급원과 생산 방법에 따라 다릅니다. 현재 연료로 사용하기 위해 만들어지는 수소의 대부분은 천연가스에서 나오지만, 수소연료는 물, 기름, 석탄, 식물 재료로도 만들 수 있다. 쓰레기에서도 수소가 생성될 수 있습니다! 파일럿 프로젝트에서는 매립 가스와 폐수를 사용하여 수소 연료를 만들었습니다.