[L1] 1 수소에너지 [L2] 1) 수소생산기술 [L4] - 수전해(전기분해) : 물을 전기분해하는 방법 [L4] - 화석연료 개질 : 화석연료를 개질하여 수소를 생산하는 방식 [L4] - 부생수소 : 석유화학공업의 부산물 [L4] - 생물학적 수소생산 : 물 유기물 가스로 구분되며 미생물의 매커니즘으로 수소를 생성함 [L2] 2) 수소이동 및 저장기술 [L4] - 액화수소 또는 수소가스로 이송됨. [L4] - 가스파이프를 통한 직접이송, 튜브트레일러, 수소저장물질과의 결합기술등을 이용하고 있다. [L4] - 수소와 산소의 전기화학반응이 일어나는 연료전지의 핵심부품. [L4] - 수소차등에는 수소를 고압압축하여 저장하는데 이때 수소를 700bar로 저장하는 고압용기가 사용됨. [L5] * 수소탱크, 압력조절밸브, 압력센서, 수소센서등으로 구성됨 [c] [c] 출처 : 이베스트투자증권 리서치센터 [L2] 3) 수소충전기술 [L4] - 중앙공급방식 [L4] - 현지공급방식 [L2] 4) 연료전지의 종류 [L4] - 전해질과 동작온도에 따라 저온형, 고온형 연료전지로 구분함 [L4] - 저온형 연료전지 : 운전온도 200도 미만 [L5] * 고분자전해질형(PEMFC) [L5] * 직접메탄올(DMFC) [L5] * 알칼리(AFC) [L4] - 고온형 연료전지 : 운전온도가 200~1000도 [L5] * 인산형(PAFC) [L5] * 용융탄산염형(MCFC) [L5] * 고체산화물형(SOFC) [L4] - 저온형은 이동식 기계에 사용되며 고온형은 중대형 건물 혹은 발전용으로 사용되고 있다. [L2] 참고) 연료전지의 종류 상세 [L3] PEMFC [L4] - 동작온도 80도 [L4] - 고순도의 연료를 주입해야함 [L3] AFC [L4] - 우주개발에 적용되어 사용됨 [L4] - 60~70 효율로 전체 연료전지중 가장 효율 우수 [L4] - 높은 수소와 산소 순도 조건이 갖춰져야함. [L3] PAFC [L4] - 고농도 인산을 전해질로 사용함 [L4] - 운전온도는 200도 [L4] - 발전소용으로 사용되고 있음 [L4] - 연료전지효율은 40%이나 전기와 열을 동시에 활용하는 경우 전체 효율을 높일 수 있다. [L3] MCFC [L4] - 발전온도는 650도 [L4] - 부식성이 강한 알칼리성탄산염용액을 전해질로 사용 [L4] - 전연가스 및 다른 탄화수소 함유 연료를 사용할 수 있다. [L4] - 높은 동작온도로 시동을 위해 상당시간이 소요된다. [L1] 2 수소에너지 기술동향 [L2] 1) 기술개발동향 [L4] - 스택의 경우 수소전기차의 원가절감의 핵심부품임(전체재료비 40%수준, 백금등 희귀원소사용) [L4] - 세계적으로 비용, 무게, 부피, 효율, 내구성, 안정성등 주요항목들을 만족시키는 기술을 개발중. [L4] - 수소를 측정 센싱하는 기술이 매우 중요한데 수소농도센서의 경우 부정확도등 이슈가 있음. [L2] 2) 수소생산 및 인프라기술 [L4] - 단기적 : 부생수소 활용으로 공급. [L4] - 중기적 : 천연가스 개질등으로 공급. [L4] - 장기적/최종적 : 재생에너지를 활용한 수전해 공급. [L2] 3) 수소자동차 보급 현황 및 전망 [L4] - BEV나 하이브리드(GEV PHEV)에 비하면 보급 및 개발이 미미한 수준임. [L4] - 18년 기준 6천대 수준 공급 [L4] - 10년 내 내연기관차 시장을 넘어설 전망. [L4] - 2050년 17% 차지할것으로 예상됨. [L1] 3 국가별 수소 에너지 정책 [L2] 1) EU [L4] - 이산화탄소 배출량을 21년 목표대비 25년 15%절감 30년에 30%절감 목표 [L4] - 수소전기차 및 수소충전소 인프라 확산등을 위해 공공-민간 협업중 [L4] - 주요도시를 중심으로 택시, 경찰차 민간고용차를 중심으로 수소연료전기차를 시범운영중 [L2] 2) 미국 [L4] - CAFE정책을 만들어서 차량 평균연비를 제한하고 있다. [L4] - 캘리포니아등 10개주는 ZEV(zero emission vehicle) 프로그램 시행중이다. [L2] 3) 일본 [L4] - 17년에 세계최초 수소시대 선언 [L4] - 중앙정부의 적극적인 정책(수소생산, 저장, 이송, 이용 관리영역전반) [L2] 4) 한국 [L4] - 22년까지 310개 충전소 설치 [L4] - 30년까지 1조2천억규모 투자 계획