수소 연료 전기 자동차란? (Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV, H2)

 

목차

 

 

 

현대 니오 수소전지차

 

 

수소 연료 전기 자동차란? (Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)

 

전기 자동차(EV)와 연료전지 자동차(FCEV)을 구분 짓는 가장 큰 파트는 연료원입니다. 전기 자동차(EV)는 리튬이온배터리를 사용해서 전기에너지를 충전해서 모터를 동작 시킵니다. 연료전지 자동차(FCEV)는 수소(H2)를 연료로 사용하는 연료전지를 사용해서 모터를 동작시키는 자동차입니다. 

 

전기 자동차와 연료전지 자동차 모두 모터(Motor)를 사용해서 동작 합니다. 모터의 장점은 발전기(Generator)로도 동작하는 것입니다. 전기 자동차에서는 앞서 포스트에서 회생 제동으로 발전을 해서 배터리에 충전을 한다고 하였습니다. 

 

연료전지 자동차(FCEV)도 모터의 장점을 살리기 위해 회생 제동(Regenerative brake)를 사용해서 발전을 하는 데 발전으로 만들어진 전기 에너지 저장을 위해 저용량 리튬 전지를 사용합니다. 그리고 회생 제동과 모터 사용에 필요한 인버터(Inverter)와 컨버터(Converter)를 사용합니다.

 

그리고 연료전지 자동차(FCEV)의 가장 중요한 부품으로 연료 탱크(Fuel Tank)가 있습니다. 수소는 공기 중에 노출되면 폭발을 하기 때문에 수소 탱크를 사용해서 수소를 보호하고 일정 수소를 보내서 공기와 융합시켜 모터를 동작 합니다. 

 

 

 

 

 

수소 연료 전기 자동차 구성 (FCEV)

 

https://tech.hyundaimotorgroup.com/

 

 

앞서 설명과 같이 FCEV는 아래와 같은 주요 부품으로 구성 됩니다.

 

• 연료전지 (Fuel Cell)
• 모터(Drive Motor)
• 연료 탱크 (Hydrogen Storage System)
• 리튬이온배터리(High Voltage Battery, Li-ion)

 

 

 

연료 전지란(Fuel Cell)?

 

By R.Dervisoglu - Own work, based on http://en.wikipedia.org/wiki/File:Solid_oxide_fuel_cell.svg, Public Domain

 

연료 전지는 연료와 산호의 화학 작용으로 전기에너지를 공급하는 장치 입니다. 연료로 사용되는 산화제는 다양한 종류가 있지만 효율 측면에서 수소(H2)를 많이 사용하고 있습니다. 수소를 만들기 위해 수소 성분을 포함하는 일반 연료(LNG, LPG, 석탄) 를 연료 개질기(Fuel Reformer)를 통해서 수소를 추출하는 방법이 있습니다. 이렇게 만들어진 수소를 수소 탱크에 저장해서 연료전지 본체 Stack으로 보내면 전하를 분리해서 진류 전원(DC)을 공급 합니다. 전기 자동차는 AC Brushless(브러쉬리스) 모터를 사용하기 때문에 AC로 변환하기 위한 인버터(Inverter)가 필요 합니다.

 

이렇게 나온 연료를 공기 중의 산소(O2)와 융합하여 물을 만들어 냅니다.