캘리포니아에서 수소 연료 전지 자동차가 번창하고 있습니다.

수소는 우주에서 가장 흔한 원소일 뿐만 아니라 이곳 지구에서도 가장 흔한 원소입니다. 그러나 기체 형태의 순수 수소의 제한된 가용성으로 인해 수십 년 동안 수소 연료 전지가 지연되었습니다.

우주에서 별은 대부분 수소로 이루어져 있습니다. 여기 집에서 우리의 수소는 대부분 산소와 결합하여 물을 만듭니다. 전기를 만들기 위해 연료 전지에 사용되는 수소를 얻으려면 물 분자를 분해하거나 천연 가스와 같은 복잡한 탄화수소를 분해해야 합니다. 천연가스 분자를 분해하면 수소가 생성되지만, 지구 온난화를 초래하는 이산화탄소도 생성됩니다. 게다가 재생 불가능한 자원을 사용하고 있습니다. 그러면 물이 남는데, 이는 수소를 사용하여 전기를 생산할 때 나오는 에너지보다 분자를 분해하는 데 더 많은 에너지를 투입해야 한다는 점을 제외하면 훌륭한 공급원입니다.

수소를 실행 가능한 연료로 만드는 솔루션은 재생 가능 에너지를 사용하여 물을 분해하고 그 에너지를 수소 형태로 저장할 수 있을 만큼 충분한 잉여 전기를 생성하는 것입니다. 그렇게 우아하지는 않지만 석유, 석탄, 천연가스의 형태로 태양 에너지를 저장하려면 어떤 일이 일어나야 했는지 생각하면 꽤 좋습니다.

그것은 수소 수수께끼의 한 측면입니다. 다른 문제는 수소로 운행되는 자동차를 제작하고 필요할 때 언제 어디서든 자동차에 수소를 공급할 수 있을 만큼 충분히 큰 인프라를 구축하는 것입니다. 이에 대해 더 알아보기 위해 우리는 샌프란시스코로 참석했습니다. 세미콘 웨스트, 그리고 우리는 그와 함께 앉았습니다. 캘리포니아 연료전지 파트너십 현재 상황과 가까운 미래에 어떤 일이 계획되어 있는지 알아보세요.

인프라에 관한 것입니다

인프라 프로젝트에 대한 자금을 찾는 것은 항상 어려운 일입니다. 주정부가 수소 충전소와 이를 충전하기 위한 네트워크를 구축하는 프로젝트에 자금을 지원하는 경우 수소 발생 시설에 대한 자금은 일반적으로 다른 프로젝트에서 나오므로 채택률. 그러나 이제 여러 주와 중앙 정부에서는 수소를 계획에 포함시키기로 결정하고 있습니다.

"지금까지 우리가 보여준 것은 수소 충전소를 열 수 있다면 자동차 제조업체가 자동차를 판매할 수 있다는 것이기 때문에 정말 큰 문제는 인프라를 구축하는 것이라고 생각합니다."라고 말했습니다. 키스 말론, 캘리포니아 연료전지 파트너십(California Fuel Cell Partnership)의 입법 지원 및 커뮤니케이션 담당관입니다.

Malone의 조직은 자동차 제조업체 및 정부 정책 입안자들과 협력하여 수소 인프라에 대한 주장을 펼치고 있으며 캘리포니아뿐만 아니라 전 세계에서 결과를 얻고 있습니다.

Malone은 “북동부 지역에서는 뉴욕에서 보스턴까지 12개의 [수소] 충전소가 건설되고 있습니다.”라고 밝혔습니다. “개인적인 노력이지만 지역마다 다른 접근 방식이 필요합니다. 캘리포니아에서는 2013년에 전략적으로 위치한 100개의 방송국과 이를 위한 자금 지원이라는 첫 번째 이정표를 수립하는 법안이 있었습니다. 현재 우리는 35개 역이 열려 있고 운영되고 있습니다. 우리는 개발 중인 스테이션이 30개가 넘습니다. 올 가을에 우리는 100개 이상의 방송국을 확보할 수 있는 또 다른 자금 조달 주기를 갖게 될 것입니다.”

현재 캘리포니아에는 미국 내 어느 주보다 수소 충전소가 가장 많지만, 이는 아직 시작에 불과합니다.

Malone은 "필요한 주유소 수 측면에서 이 모든 것을 고려하면 현재 캘리포니아에는 8,000개의 주유소가 있습니다"라고 말했습니다. “그러나 그들 중 약 1,800개만이 소비자에게 연료의 50%를 제공하고 있습니다. 주지사는 방금 2025년까지 200개의 수소 충전소를 확보하고 싶다고 말했습니다. 그런 다음 우리 멤버십은 2030년까지 1,000개 역에 도달하기 위한 로드맵을 몇 주 안에 발표할 것입니다.”

수소 충전소를 전략적으로 배치함으로써 소수의 충전소가 대규모 수소 자동차 커뮤니티에 효과적으로 서비스를 제공할 수 있다는 생각입니다.

Malone은 “1,000개의 스테이션과 백만 대의 자동차”라고 말했습니다. “그것은 장기적인 목표이지만 그것이 우리가 가진 비전입니다. 승용차에만 해당되는 것이 아닙니다. 당신은 또한 중간 의무/대형 차량 왜냐하면 더 큰 차량과 함대를 통해 수소 측면에서도 판매량을 늘리고 있기 때문입니다. 따라서 단위당 비용이 감소하기 시작합니다.”

대량의 수소에 대한 수요를 창출하는 것이 수소를 경제적으로 만드는 데 핵심이며 전 세계에서 지원이 이루어지고 있습니다.

“6년 전 처음 시작했을 때 우리는 캘리포니아, 독일, 일본, 한국에 대해 이야기하고 있었습니다.”라고 Malone은 회상했습니다. “작년에 우리는 중국이 거래량을 늘릴 것이기 때문에 목록에 중국을 추가했습니다. 현재 독일과 일본에는 실제로 우리보다 더 많은 수소 충전소가 있습니다. 하지만 도로에는 더 많은 차가 있습니다. 7월 1일 현재 캘리포니아 도로에는 5,000대 이상의 수소 차량이 운행되고 있습니다.”

에너지를 저장하는 것도 중요합니다

수소로 자동차에 연료를 공급할 때의 장점은 자동차 제조업체가 마법 같은 결과를 얻을 수 있다는 것입니다. 300마일 범위 수소 연료 전지 자동차를 채우고 다시 채우는 데는 휘발유를 얻는 것보다 더 오래 걸리지 않습니다. 휘발유와 마찬가지로 자동차에 동력을 공급하는 에너지는 배터리에 완전히 저장되는 것이 아니라 수소에 저장됩니다.

“흥미로운 점은 캘리포니아에서 우리가 연료 전지 자동차와 수소 분야를 선도하고 있다는 것입니다. Malone은 이렇게 설명했습니다. “캘리포니아가 이 모델을 출시할 것이라고 계속 농담하고 있지만 텍사스는 증명할 것”

수소 연료 전지 차량이 텍사스 석유 생산국에서 실제로 판매될 수 있습니까?

Malone은 “텍사스는 풍력 발전이 너무 많아서 과잉을 의미하기 때문에 다른 경로를 통해 연료 전지 차량에 접근할 것이라고 생각합니다.”라고 지적했습니다. “저는 그들이 용량이 너무 많아서 어떻게 해야 할지 모르고 있다고 확신합니다. 하지만 여러분이 할 수 있는 일 중 하나는 물을 분해하여 수소를 만드는 것입니다. 텍사스에서는 지하 소금 동굴에 수소를 저장할 수 있습니다. 우리는 킬로와트나 기가와트의 전력에 대해 말하는 것이 아닙니다. 우리는 저장할 수 있는 테라와트 이상의 전력을 이야기하고 있습니다. 수소는 여러 면에서 배터리가 됩니다.”

많은 양의 에너지를 저장하고 필요할 때 접근할 수 있으면 새로운 응용이 가능합니다.

Malone은 “수소는 그리드 밸런서가 될 수 있습니다.”라고 말했습니다. 그리드 밸런서 에너지 분배 시스템이 발전량과 수요를 일치시키도록 돕습니다. 연료 전지는 거의 즉각적으로 증가 및 감소하기 때문에 저장된 수소 유틸리티를 사용하면 순간적으로 수요에 맞게 출력을 일치시킬 수 있습니다.

Malone은 “고정형 연료전지 시장을 살펴보면 레이더에 노출되어 있지만 매우 활발하게 활동하고 있습니다. 통신업체에서는 탱크에 수소를 꽤 오랫동안 보관할 수 있기 때문에 연료전지를 백업 발전기로 사용하고 있습니다. 동부 해안에 슈퍼폭풍 샌디가 발생했을 때, 동부 해안을 따라 약 80개의 연료전지 백업 발전기가 가동되고 있었습니다. 그중 하나가 무너졌습니다. 그게 전부입니다. 4시간 정도 물속에 잠겨 있어서 가라앉았다가 다시 온라인으로 돌아왔습니다.”

서해안 회랑

캘리포니아가 수소 인프라를 구축함에 따라 다음 단계는 서부 해안의 주요 도시를 연결하는 것입니다. 승용차와 대형 트럭이 모두 해안을 오가며 이동할 수 있도록 수소 충전소를 제공합니다. 편리하게.

Malone은 Digital Trends에 “그들은 캐나다에서 첫 번째 주 수소 충전소를 열었습니다.”라고 말했습니다. “브리티시컬럼비아 연구에 자금을 지원하고 기업 그룹에 재생 가능한 전력망을 활용하고 재생 가능한 수소를 만들어 일본과 캘리포니아로 수출하는 방법을 검토하도록 요청했습니다. 그렇다면 캘리포니아와 오레곤, 워싱턴이 함께 뭉쳐야 합니다. 둘 중 하나가 없으면 다른 하나도 할 수 없기 때문입니다.”

지난 10년 동안 캘리포니아, 오리건, 워싱턴, 브리티시 컬럼비아는 웨스트 코스트(West Coast)로 알려진 전기 자동차 충전소 네트워크를 구축하기 위해 노력하고 구축했습니다. 일렉트릭 하이웨이. 이 네트워크를 통해 EV는 멕시코 국경에서 캐나다까지 서해안 전체를 이동할 수 있습니다. 수소 네트워크는 거의 동일해 보일 것입니다.

다음 단계

현재 캘리포니아에서는 두 대의 연료전지 차량이 판매되고 있습니다. Honda Clarity와 Toyota Mirai는 모두 수소 인프라가 존재하는 지역에서 판매 성공을 누리고 있습니다. 현대차는 2017년 연료전지 투싼 SUV를 보유했고, 내년에도 투싼으로 돌아올 계획이다. 넥쏘 2019년 크로스오버.

“BMW 시장에 출시될 예정입니다.”라고 Malone이 말했습니다. “2019년쯤에 당신은 메르세데스-벤츠 플러그인 연료전지 자동차로 말이죠. 아우디가 차량을 출시하고 있습니다. 그것은 심각한 생산 실행에 대해 이야기했습니다. 최근에 당신은 혼다와 GM 미시간이나 오하이오에 연료전지를 건설하기 위한 공동 소유 자회사를 발표합니다. 제가 기억하는대로 그 발표를 보면 GM도 이것이 동력 장치라는 사실에 대해 이야기하고 차량 이외의 목적이나 운송 이외의 목적으로 사용할 권리를 유보했습니다.”

계획된 수소 전력 쇼케이스 중 하나는 2020년 도쿄 올림픽입니다.

Malone은 “도쿄는 이 기술을 선보이기 위해 3억 달러 이상을 지출하고 있습니다.”라고 말했습니다. “우리는 Honda, Toyota 및 닛산. 또한 100대의 버스가 있을 것이며 고정형 연료전지와 수소를 사용하여 선수촌에 전력을 공급하게 될 것입니다.”

Malone은 기술에 관심이 있지만 수소 인프라 계획이 활성화된 지역에 거주하지 않는 사람들을 위해 몇 가지 조언을 제공합니다.

그는 “여기서 좀 정치적인 이야기를 하려고 한다”고 경고했다. “자신의 주에서 연료전지 차량을 보고 싶은 사람들은 국회의원에게 전화를 걸어 대화를 시작해야 합니다. 정보가 없으면 저를 연결해 주시면 해당 의원 및 직원과 대화하겠습니다.”

단순히 전화를 거는 것보다 훨씬 어려울 수도 있지만, 이제 시작입니다.

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