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주행 사이클 시뮬레이션에 의한 배터리 또는 연료전지 전기차량의 에너지 분석

전문가 제언: ○ 본문은 ECE-EUDC 주행 사이클 시뮬레이션 기준을 적용하여, 에너지 종류, 온실가스 배출 정도, 비용, 가용성 등을 바탕으로 연료 효율성을 평가한 웰투휠(WTW : well to wheel) 방법을 설명한다. 또한 이 방법을 배터리나 연료전지 전기차량에 적용하여 에너지와 환경균형에 관한 연구결과를 제시한다.

○ 연료전지 전기차량(FCEV)은 폴리머 전해물 막(PEM) 기술에 근거한다. 여기서는 (i) 물의 가수분해(재생 에너지원을 사용하여)로 단독으로 발생되거나 석탄이나 천연가스를 1차 에너지원으로 사용한(가스화나 개질을 통해) 변환공정에 의해 수소를 직접 차내에 저장, (ii) 천연가스, 에탄올 또는 가솔린에 의해 공급된 연료 처리에 의한 차내 수소발생으로 연료전지를 공급할 가능성을 논의하였다.

○ 배터리 전기차량(BEV)은 재생 에너지, 석탄, 천연가스나 평균 EU 동력발생 공급원료 반영에 의해 발전소로 발전한 동력으로 충전된 리튬이온 배터리에 근거한다.

○ 1차적 WTW 분석이 정상 작동 조건에서 수행된 후의 연구는 표준 ECE-EUDC 주행 사이클을 따를 때에 차량 에너지 소비의 시뮬레이션을 논했다. 분석은 차량 주행거리, 최대속도 요구사항 및 더 공격적인 주행 사이클 유지가능성에 관한 다른 가정을 고려하여 수행되었다.

○ 분석결과 BEV는 매우 한정된 주행거리 요구사항에 대해서만 최선의 결과가 얻어진 반면, FCEV는 배터리중량이 더 무겁고 장거리 주행할 경우 최선의 성능을 나타냈다.

○ 최근 현대자동차가 LPG 가스 하이브리드 차량을 선보였는데, BEV가 400km 이하 거리에서 가장 효율적인 선택이고 분명히 배출가스 0의 특징도 나타내므로 FCEV의 성능이 혁신적으로 개선될 때까지 태양 에너지를 통한 1차 소스의 BEV에 개선된 내연기관을 사용한 PHEV(플러그인 하이브리드 자동차)가 연료 효율과 CO2 배출가스 감소를 위한 해결책으로 생각한다.

저자: Stefano Campanari, Giampaolo Manzolini, Fernando Garcia de la Iglesia
자료유형: 학술정보