수소차는 수소연료전지 시스템, 수소 저장장치, 전장장치로 구분되며.
성능의 핵심은 연료전지시스템이다.
연료전지시스템은 엔진과 달리 수백 볼트의 고전압이 흐릅니다.
사람에게 위험할 수 있기에 전기적 안전성을 확보하는 것이 무엇보다 중요한다.
수소전기차에서 연료전지시스템은
- 수소연료전지 스택 (수소차 생산비의 약 40%), 수소공급시스템 (수소차 생산비의 약 20%)
- 수소(연료)순환 장치 , 공기공급시스템 열관리시스템 입니다
수소 연료 탱크에 저장된 수소는 연료공급시스템에 의해 연료전지 스택으로 이동하게 된다.
그리고 화학 반응에 필요한 산소는 공기공급 시스템을 통해 공급되며,
앞서 설명했듯이 수소와 산소 반응을 통해 전기에너지가 생성된다.
그리고 연료전지 시스템이 적절한 온도에서 동작할 수 있도록 해주는 열관리 시스템이 있다.
여기서 연료전지 스택을 제외한 나머지 구성품을 BOP (Balance of Plant)라고 하며,
연료공급 시스템 (수소공급 시스템), 공기공급 시스템, 열관리 시스템 등을 말한다.
수소와 공기를 반응시켜 전기를 생산하는 장치
- 막전극접합체(MEA), 기체확산층(GDL), 분리판(BP), 가스켓, 앤드플레이트, 인클로저,
셀 전압모니터, 연료전지제어기 등
연료전지 스택에 연료인 수소를 공급하고 재순환하는 부품으로 구성
- 수소재순환장치, 수소밸브류, 워터트랩, 센서 류 등
연료전지 스택에 공기를 공급하고 외부의 오염물질을 제거하는 부품으로 구성
- 에어필터, 공기압축기, 가습기, 제어부품(유량, 압력 센서 등)등
연료전지에서 발생하는 열을 제거하거나 스택에서 발생하는 물을 관리하는 부품으로 구성
- 라디에이터, 전동워터펌프, 히터(COE, HVAC, PTC), 밸브류, 이온필터 등
수수소차의 연료를 저장하는 장치 및 고압 부품들로 구성
- 고압수소용기, 고압밸브/배관/레귤레이터, 안전장치, 수소충전/수소저장제어기 등
수소차에서 발생된 전기에너지를 기계에너지로 변환하여 구동하는 부품들로 구성
- 구동모터, 감속기, 전력변환장치, EMI/윤활/냉각/NVH 등
[ 수소 연료전지시스템 분야 핵심기술 ]
| 분류 | 핵심기술 | 기술상세 |
|---|---|---|
| 촉매 | 백금 저감형 촉매 기술 | - 백금 저감을 통한 수소 연료전지 시스템 가격 저감 기술 - 백금 대체를 통한 자원 확보 기술 |
| 내구성 | 고 내구성 MEA 기술 | - 고내구성의 전극/촉매/담지체 개발을 통해 스택의 수명에 저해를 주는 요인에 강한 MEA 기술 개발 |
| 저온 환경 고내구성 수소센서 기술 | - 영하 40도에서도 수소 농도 감지가 가능하며 정밀도가 우수한 수소센서 기술 | |
| 스택 | 전해질막, 기체확산층 박막화 기술 | - 전해질막 박막화를 통한 스택 성능 향상 - 기체확산층 박막화를 통한 스택 출력 밀도 향상 및 확산성 향상 |
| 열관리 | 고성능 연료전지 냉각 기술 | - 작은 부피의 냉각시스템 개발을 통한 수소전기차 공간 확보 기술 |
| 소형화 | 고효율/대용량 수소 재순환 시스템 기술 | - 수소전기차 연비 향상 및 소형화를 위한 기술 |
| 대유량 통합형 밸브 기술 | - 밸브 통합을 통한 연료전지시스템 다운사이징 확보 기술 |
수소차 부품별 Supply Chain
