자동차용 프로톤교환막 전지의 수명에 영향을 미치는 주요 인자

전문가 제언

○ 그 동안 선진국 정부는 물론 자동차 업계에서 PEM 연료전지의 2015년 상용화 목표로 많은 노력을 기울여 왔고, 우리나라도 이에 동참하고 있지만 완전한 상용화에는 더 많은 시간이 필요할 것으로 보인다. 참고로, 2012년 전 세계 자동차용 PEM 연료전지의 판매량은 2,700기였으며, 2025년에는 180만기에 이를 것으로 예측하고 있다.

○ PEM 연료전지를 자동용으로 사용함에 있어 가장 큰 문제는 반복적인 급격한 부하변동이다. 이러한 부하변동이 연료전지 내의 물 넘침 혹은 막 탈수 그리고 연료결핍 현상을 초래한다. 그 결과 전지의 수명 및 성능을 저하한다는 데 대해서는 이론의 여지가 없지만, 이를 해결하기 위한 방안은 충분히 확립되어 있지 않은 것으로 보인다.

 

○ 자동차용 PEM 연료전지의 실용화를 위해서는 더욱 성능이 우수한 막 및 GDL용 소재와 전극촉매, 적합한 구조(특히, 흐름 장) 설계기술 그리고 최적운전을 보장할 제어 기술의 지속적인 개발이 필요하고, 아울러 시스템 전체의 동적 대응을 손쉽게 평가할 수 있는 저비용 속성 내구시험 방법의 확립이 필요하다고 본다.

 

○ 현재, 미국에서는 Ballard Power, Plug Power, Dupont 그리고 Gore 사가 자동차용 연료전지 및 막 소재 개발을 주도하고 있으며, ITM Power등 12개 회사로 구성된 컨소시엄이 정부지원을 받아 수명 5,000시간 목표로 극소량 Pt 촉매 사용 저가형 PEM 연료전지 개발을 추진하고 있다. 최근에 영국의 ACAL Energy가 액체 촉매를 사용한 수명 10,000시간(미국 DOE 기준 5,000시간)인 PEM 연료전지를 개발했다고 발표하고 있다.

 

○ 국내에서는 현대 하이스코 및 현대자동차가 자동차용 PEM 연료전지 개발, 그리고 코롱이 막 소재 개발을 주도하고 있으며, 고가인 Pt를 대체할 수 있는 음극촉매 개발이 에너지기술 연구원, 울산과기대, 한양대 화공과, KIST 등에서 이루어지고 있다. 참고로, 세종공업이 정치용 PEM 연료전지를 개발하고 있다.

저자

Pucheng Pe, Huicui Chen

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

125()

잡지명

Applied Energy

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

60~75

분석자

박*규

분석물

• 자동차용 프로톤 교환막 전지의 수명에 영향을 미치는 주요 인자.pdf [348,428 byte]

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