[2024-1학기 국민대학교 자동차융합실험] 수소연료전지실험(A+)

소개

국민대학교 자동차융합대학 필수교과목인 자동차융합실험-수소연료전지실험 보고서입니다.
2024년-1학기 수강하였으며 A+ 받았습니다.
실험이론과 고찰 퀄리티 좋게 정말 잘 작성했다고 자부합니다.
참고하셔서 시간도 아끼시고 좋은성적 얻으시길 바랍니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
1) Fuel Cell 정의
2) Fuel Cell의 장점
3) Fuel Cell의 단점
4) FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)
5) 생산 방식에 따른 수소 분류
6) PEMFC(Proton-exchange membrane fuel cell) 양성자 교환막 연료 전지

3. 실험 장치 및 실험 과정

4. 실험 결과 분석
1) 계측 기기의 부정확성
2) 저항으로 인한 에너지 손실
3) 촉매의 성능
4) 수소연료전지 모듈 자체의 문제
5) 환경적 요인

5. 고찰

6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
PEMFC를 직접 구동시키며 수소연료전지의 VI특성곡선 데이터를 수집하고 분석하여 수소연료전지의 작동원리 및 특성을 이해한다.

2. 실험 이론
-Fuel Cell 정의

<그림 1. 수소연료전지의 에너지 변환 과정>
수소 연료를 화학반응을 통해 물과 전기에너지로 변환한다. 배터리와 다르게 연료가 공급되는 한 재충전 없이 계속 전기 생산이 가능하다. 또한 반응 중 생성된 열은 온수를 만드는데 이용 가능하다.

<그림 2. 수소연료전지의 전기분해 과정>
수소연료전지에 공급된 수소(H2)는 음극(-)에서 수소이온(H+)과 전자(e-)로 분리된다. 분리된 전자(e-)는 음극(-)에서 양극(+)으로 흐르며 전기를 생산한다. 전해질을 통과한 수소이온(H+)은 산소(O2)와 만나 물(H2O)이 되어 배출된다.
수소연료전지는 전기를 저장하고 있는 전지(배터리)라고 생각되지만, 정확하게는 전기를 직접 만드는 발전기의 일종이다. 배터리는 미리 저장해 놓은 전기를 필요할 때 사용하는 장치인 반면 수소연료전지는 화학 반응을 통해 직접 전기를 생산하는 장치이다.
-Fuel Cell의 장점
(1) 무공해, 저소음 친환경 에너지원을 연료로 사용한다.
(2) 지속적으로 전기를 생산할 수 있어 운용 안정성이 높다.
(3) 설치면적 대비 높은 발전량으로 공간 효율성이 좋다.
(4) 에너지 손실 최소화로 연비 효율성이 좋다.

참고자료

· 자동차융합실험 수소연료전지 PPT
· SK E&S(2022.08.26). [에너지백과] 수소연료전지. https://media.skens.com/2448
· 위키백과. PEMFC. https://en.wikipedia.org/wiki/Proton-exchange_membrane_fuel_cell