수소전기 자동차

수소연료전지 자동차의 구조와 작동원리

수소연료전지자동차는 수소를 직접 태우지 않고 수소와 공기 중 산소를 반응시켜 발생하는 전기로 모터를 돌려 구동력을 발생시킵니다.

수소연료전지 자동차의 작동원리

수소탱크에 저장된 수소를 전기발생장치로 보냅니다.
연료전지 스택에서 산소와 화확반응하여 전기생성 후 모터로 보내어 집니다.
모터를 움직이면 전기에너지가 운동에너지로 바뀌게 되고 차량의 구동력을 얻습니다.
주행상태에 따라 연료전지에서 생성되어진 전기를 보관합니다.

수소 연료전지자동차 특징

충전장치

수소의 열량은 동일 중량당 내연기관 연료의 약 3배나 됩니다. 거기다 전기차 특유의 고효율이 결합되면서 주행거리를 늘리기가 쉬운편이라 현재 출시되는 수소차량들은 1 ㎏당 100 ㎞의 주행거리를 제공합니다.
내연 기관 차량의 연료탱크 대신 수소를 저장하는 탱크를 탑재한 수소전기차는 내연기관 차량과 유사한 수준의 항속거리를 제공하고 수소 충전 시간 또한 내연기관 차량의 주유시간과 동등합니다. 또한 수소전기차는 전력계통을 상용 전원 발전기로 활용이 가능하여 차량 외부로 전력을 공급할 수 있어 비상시 유용합니다.

배기가스가 없는 공기정화 기능

수소연료전지자동차는 수소와 산소를 전기화학 반응시켜 전기를 얻어 움직이는 차량으로 부산물로 물을 배출하며 전기모터 구동으로 소음이 적다는 장점이 있습니다. 공기중 먼지와 CO 등 화학물질을 제거한 후에 연료 전지에 공급하고 다시 배기구로 깨끗한 공기를 내보내는데 이를 통해 공기중 먼지나 화학물질은 3단계 공기정화 시스템을 통해 정화되기 때문에 공기정화기로써의 기능을 수행합니다. (초미세먼지의 99.9% 이상이 제거) 현대 넥쏘의 경우 한 시간 주행 시 26.9㎏의 공기를 정화할 수 있는데, 이는 성인 48.9명이 한 시간 동안 호흡하는 공기량에 해당합니다.

저렴한 수소 단가

과거에는 수소 제조에 들어가는 비용이 비쌌지만, 현재는 천연가스 개질법이나 나프타 분해를 통해 저렴하게 수소의 대량 생산이 가능하기 때문에 저렴한 단가로 생산이 가능합니다. 정부에서는 『수소경제 활성화 로드맵』을 통해 수소 가격 목표를 2030년 4,000원/kg, 2040년 3,000원/kg으로 발표한 바 있습니다.

빠른 충전

5분 충전에 609km 주행(현대 넥쏘 기준)이 가능합니다. 현재의 화석연료 주입시간과 거의 비슷합니다.

수소연료전지자동차의 안전성

현대차 넥쏘는 수소전기차 중 세계 최초로 유럽의 신차 안전성 평가프로그램인 유로NCAP 테스트에서 2018년 최고등급인 별 다섯개를 차지하였으며 2019년 미국고속도로안전보험협회(IIHS)가 수소전기차 대상으로 실시한 안전테스트에서 최우수 등급을 받았습니다.
앞서 2018년 국토교통부 주관 신차안전도평가(KNCAP)에서 중형 SUV 부문 ‘최우수’를 수상 하였습니다.
수소전기차는 충돌, 화재, 충격시에도 안전하게 설계 되었으며, 긴급한 상황에서는 스택에 수소 공급을 차단하고, 화재나 위험인지 시 탱크에 있는 수소를 대기로 방출하는 안전장치를 갖추고 있습니다.