자동차/배터리 2022년 수소차 충전시스템 현황분석

[ 목 차 ]

1. 개요

2. 산업 및 시장 분석

3. 기술 개발 동향

4. 특허 동향

5. 요소기술 도출

6. 전략제품 기술로드맵

. 개요 가. 정의 및 필요성 (1) 정의  수소충전소는 CNG 충전소와 유사하게 압축기, 저장용기, 냉동기/칠러, 충전기로 구성되어 있으며, CNG 충전소와의 차이점은 충전 과정에서 발생하는 수소의 온도 상승을 방지하기 위해 냉각설비가 추가됨 ▪ 수소충전소에 적용되는 주요 설비의 부품은 국내·외 인증 제품을 사용하며, 각 국가별 설치 기준에 따라 수소가스 검지, 불꽃(화염)검지기, 온도/압력센서 및 인터록(Interlock) 안전장치를 충전소에 적용하여, 수소충전소의 안전을 확보 하고 있음 ▪ 수소충전소는 수소차, 수소트램 등 수소모빌리티에 수소를 공급하는 인프라로서, 수소산업 생태계 조성 및 수소경제 활성화를 위한 핵심 요소임 [ 전기수소차 전략분야 내 수소차 충전시스템 위치 ] * 자체구성 수소차 충전시스템7  수소충전소는 수소전기차 보급을 위해서 필수적인 인프라이기 때문에 수소전기차 시장 확대와 함께 개발 및 성장이 필요함 [ 수소충전소 구조 ] * 출처: 수소충전소의 수소판매량 분석 및 모델링, 2019 [ 수소충전소 기본 구성 ] 구성 내용 압축장치 인입된 수소를 저장하기 위해 고압으로 압축하는 장치 저장용기 압축된 수소를 저장하는 장치 냉각장치 충전시 폭발방지를 위해, 고압의 수소를 냉각시키는 장치 디스펜서 고압의 수소를 수소전기차 등에 공급하는 장치 배관/밸브 수소충전소에 저장용 수소를 공급하는 장치 기타설비 수소생산설비(On-site 방식 수소충전소) 수소충전소 운영관리에 필요한 설비  수소충전소는 대체로 튜브트레일러를 통해 고압가스 형태로 수소를 공급받아 충전하고 있지만 액화수소 탱크로리를 통해 액화수소를 공급받아 기화시켜 충전시키는 방법도 있음 [ 수소충전소 충전방식 비교 ] 충전방식 내용 가스식 액화식 차이점 Ÿ 액화식의 경우 가스식 대비 설비면적 1/20 이하, 충전용량 3배 이상, 상압 수준의 공급과 저장압력, 낮은 설치비(동용량 900kg/day의 경우 가스식 수소충전소 대비 55% 수준), Ÿ 900kg/day의 경우 가스식은 21회/주, 액화식의 경우 2회/주 공급으로 운송비 절감 등의 장점보유 전략제품 현황분석 8  수소충전소는 수소전기차의 연료인 수소를 충전하는 장치로 수소공급장치의 종류에 따라 파이프라인, 튜브트레일러, 이동식, CNG 개질, LPG개질, 수전해, 액화 등 7가지로 분류되며, 수소공급 방식에 따라 제조식(On-site)과 저장식(Off-site) 충전소로 분류됨  제조식(On-site) 수소자동차 충전소 ▪ LPG가스, 천연가스 등 수소의 원료가 되는 가스 또는 알코올류의 액체를 수소충전소 내의 추출 장치로(수증기 등) 수소를 직접 생산하여 수소 자동차 등에 공급하는 형태의 충전소를 ‘제조식(On-site) 수소자동차 충전소’라 함  저장식(Off-site) 수소자동차 충전소 ▪ 석유화학, 정유소에서는 원유 탈황 등을 위해 탄화수소를 추출하여 수소가스를 제조하고, 제철소에서는 코크스로에서 석탄을 건류하여 코크스를 제조하면서 부차적으로 수소혼합가스가 발생▪ 가성소다 제조 공장에서는 염수를 전기 분해하여 가성소다를 제조하는 과정에서 염소가스 및 수소가스가 부차적으로 발생. 이렇게 부차적으로 발생한 가스(부생가스)를 정제하고 그 정제한 수소 가스를 파이프라인과 수소 트레일러 등의 용기로 운송하여 수소충전소 외부에서 수소 공급을 받는 타입의 수소충전소를‘저장식 (Off-site) 수소 자동차 충전소’라 함