연료전지는 연료에 포함된 화학 에너지를 산소 또는 기타 산화제의 산화환원 반응을 통해 전기 에너지로 변환하는 발전 장치의 일종입니다. 가장 일반적인 연료는 수소이며, 이는 물 전기분해의 역반응으로 수소와 산소를 생성하는 것으로 이해할 수 있습니다.
로켓과 달리 수소 연료전지는 수소와 산소의 격렬한 연소 반응을 통해 운동 에너지를 생성하는 것이 아니라, 촉매 장치를 통해 수소에 존재하는 깁스 자유 에너지를 방출합니다. 작동 원리는 연료전지 양극에서 촉매(일반적으로 백금)를 통해 수소가 전자와 수소 이온(양성자)으로 분해되는 것입니다. 양성자는 양성자 교환막을 통해 음극으로 이동하여 산소와 반응해 물과 열을 생성합니다. 이에 대응하는 전자는 외부 회로를 통해 양극에서 음극으로 흐르면서 전기 에너지를 생성합니다. 연료 엔진의 약 40%에 달하는 열효율 병목 현상이 없어 수소 연료전지의 효율은 60% 이상에 쉽게 도달할 수 있습니다.
불과 몇 년 전부터 수소 에너지는 무공해, 재생 에너지, 빠른 수소화, 긴 주행거리 등의 장점 덕분에 신에너지 자동차의 "궁극적인 형태"로 여겨져 왔습니다. 그러나 수소 연료 전지의 기술 이론은 완벽하지만 산업화 진행은 심각하게 뒤처져 있습니다. 수소 연료 전지 보급의 가장 큰 과제 중 하나는 비용 절감입니다. 이는 차량 자체의 비용뿐만 아니라 수소 생산 및 저장 비용까지 포함합니다.
수소 연료 전지 자동차의 개발은 수소 생산, 수소 저장, 수소 운송 및 수소화와 같은 수소 연료 인프라 구축에 달려 있습니다. 가정이나 회사에서 천천히 충전할 수 있는 일반 전기차와 달리, 수소 자동차는 수소화 충전소에서만 충전할 수 있으므로 충전소에 대한 수요가 더욱 시급합니다. 완벽한 수소화 네트워크가 구축되지 않으면 수소 자동차 산업의 발전은 불가능합니다.
게시 시간: 2021년 4월 2일