승용차의 연료 전지는 이미 수익성이 있습니까?
최근까지 연료 전지 기술은 비상업적 용도로만 사용할 수 있었습니다. 예를 들어 우주 비행에 사용되었으며 1kW의 에너지를 생산하는 막대한 비용으로 인해 대규모 사용이 실질적으로 배제되었습니다. 그러나 William Grove가 설계한 발명품은 결국 광범위하게 적용되었습니다. 수소 전지에 대해 읽고 그러한 파워 팩이 장착된 자동차를 살 여유가 있는지 알아보십시오!
연료전지란?
고분자 막으로 분리된 두 개의 전극(음극 양극 및 양극 음극) 세트입니다. 전지는 공급된 연료로부터 전기를 생성해야 합니다. 중요한 점은 기존 배터리 셀과 달리 미리 전기를 공급할 필요가 없고, 연료전지 자체에 충전이 필요하지 않다는 점이다. 요점은 논의중인 장치에서 수소와 산소로 구성된 연료를 공급하는 것입니다.
연료 전지 - 시스템 설계
연료 전지 차량에는 수소 탱크가 필요합니다. 이 요소가 전기가 생성되는 전극에 들어가는 것은 그들로부터입니다. 시스템에는 일반적으로 변환기가 있는 중앙 장치도 장착되어 있습니다. 직류를 교류로 변환하여 전기 모터에 동력을 공급하는 데 사용할 수 있습니다. 현재 유닛에서 힘을 끌어내는 자동차의 심장은 바로 그 사람입니다.
연료 전지 및 작동 원리
연료 전지가 전기를 생성하려면 화학 반응이 필요합니다. 이를 위해 대기 중의 수소 및 산소 분자가 전극에 공급됩니다. 양극으로 방출된 수소는 전자와 양성자를 생성하는 원인입니다. 대기 중의 산소가 음극으로 들어가 전자와 반응합니다. 반투과성 폴리머 멤브레인은 양의 수소 양성자를 음극으로 전달합니다. 거기에서 그들은 산화물의 음이온과 결합하여 물을 형성합니다. 한편, 양극에 존재하는 전자는 전기 회로를 통과하여 전기를 생산합니다.
연료 전지 - 응용
자동차 산업 외에도 연료 전지에는 많은 응용 분야가 있습니다. 주전원에 자유롭게 접근할 수 없는 곳에서 전기 공급원으로 사용할 수 있습니다. 또한 이러한 유형의 셀은 대기에 접근할 수 없는 잠수함이나 우주 정거장에서 잘 작동합니다. 또한 연료 전지는 모바일 로봇, 가전 제품 및 비상 전원 시스템에 전력을 공급합니다.
연료 전지 - 기술의 장단점
연료전지의 장점은 무엇인가요? 환경에 부정적인 영향을 미치지 않는 청정 에너지를 제공합니다. 반응은 전기와 물(일반적으로 증기 형태)을 생성합니다. 또한 예를 들어 폭발 또는 탱크 개방과 같은 비상 상황에서 수소는 질량이 작기 때문에 수직으로 탈출하여 좁은 불기둥에서 연소됩니다. 연료전지는 40~60%대의 성과를 거두고 있어 효율성 면에서도 두각을 나타내고 있다. 이것은 연소실에서는 달성할 수 없는 수준이며 이러한 매개변수는 여전히 개선될 수 있음을 기억하십시오.
수소 원소와 그 단점
이제 이 솔루션의 단점에 대해 몇 마디 말씀드리겠습니다. 수소는 지구상에서 가장 풍부한 원소이지만 다른 원소와 매우 쉽게 화합물을 형성합니다. 순수한 형태로 얻는 것은 쉽지 않으며 특별한 기술 프로세스가 필요합니다. 그리고 이것은 (적어도 지금은) 매우 비쌉니다. 수소 연료 전지에 관해서는 불행하게도 가격이 고무적이지 않습니다. 전기 모터의 경우보다 1~5배 더 6km를 주행할 수 있습니다. 두 번째 문제는 수소충전소 인프라 부족이다.
연료 전지 차량 - 예
자동차 이야기가 나와서 말인데, 연료 전지를 성공적으로 작동시키는 몇 가지 모델이 있습니다. 가장 인기있는 연료 전지 차량 중 하나는 Toyota Mirai입니다. 이것은 140리터 이상의 탱크가 있는 기계입니다. 여유로운 주행 중에 에너지를 저장하기 위해 추가 배터리가 장착되어 있습니다. 제조업체는 이 Toyota 모델이 한 주유소에서 700km를 이동할 수 있다고 주장합니다. Mirai의 출력은 182hp입니다.
전기를 생산하는 데 필요한 기타 연료 전지 차량은 다음과 같습니다.
- 렉서스 LF-FC;
- 혼다 FCX 선명도;
- Nissan X-Trail FCV(연료 전지 차량);
- 토요타 FCHV(연료 전지 하이브리드 차량);
- 연료 전지 현대 ix35;
- 연료전지 전기버스 우르수스 시티 스마일.
수소전지가 자동차 산업에서 자신을 증명할 기회가 있습니까? 연료 전지에서 전기를 생성하는 기술은 새로운 것이 아닙니다. 그러나 순수한 수소를 얻기 위한 값싼 기술적 과정 없이는 승용차 사이에서 대중화되기 어렵다. 연료 전지 차량이 일반 대중에게 판매되더라도 일반 운전자의 비용 효율성 측면에서 여전히 뒤처질 수 있습니다. 따라서 전통적인 전기 자동차는 여전히 가장 흥미로운 옵션인 것 같습니다.
