프로톤 교환막 (PEM) 연료 전지 시스템

부식 방지 및 내화학성 배관 시스템: 지속 가능한 친환경 에너지로 미래를 연다.

적용

미래에 연료를 공급하다: 폴리머 배관 시스템으로 원활한 효율성

프로톤 교환막 (PEM) 연료 전지는 수소와 산소를 전기로 변환하여 청정 에너지를 생성하며, 물과 열을 부산물로 발생시킵니다. 이들은 높은 효율성, 빠른 기동 및 다양한 응용 분야에 대한 적합성을 제공합니다. 연료 전지는 효율적으로 작동하기 위해 수소와 산소의 지속적인 공급이 필요합니다. 정밀한 매개변수 제어 및 모니터링은 최적의 성능 및 안전성에 중요하며, 이는 GF 파이핑 시스템의 PROGEF 배관 시스템 및 자동화 솔루션과의 통합이 필수적이라는 것을 의미합니다.

우리의 폴리프로필렌 배관 솔루션인 PROGEF는 고품질 내식성 플라스틱 파이프, 피팅 및 밸브로 신뢰할 수 있는 가스 및 액체의 운송을 보장합니다. 우리는 고급 센서를 제공하며, 전도도 센서는 물의 순도를 유지하고, 마그미터는 수소 및 산소 유량을 측정하며, 온도 센서는 작동 온도를 제어하여 효율성과 내구성을 보장합니다.

자주 묻는 질문

PEM 연료 전지는 내연 기관 또는 배터리에 비해 얼마나 효율적인가요?

PEM (프로톤 교환막) 연료 전지는 전통적인 내연 기관 및 일부 배터리 기술에 비해 우수한 효율성을 강조합니다. 간단한 비교는 다음과 같습니다: 

  • PEM 연료 전지: 이들은 40-60%의 효율성을 달성할 수 있으며, 열병합 시스템에서 폐열을 활용하면 약 85%로 향상될 수 있습니다. 이들은 더 빠른 연료 보충 시간과 높은 에너지 밀도를 제공하여 더 긴 주행 거리와 짧은 연료 보충 시간이 필요한 응용 분야에 적합합니다.*
  • 내연 기관: 일반적으로 이들은 25-30%의 효율성만 달성하며, 이는 열 손실로 인한 것이므로 효율성이 떨어지고 오염 물질이 더 많습니다.*
  • 배터리: 리튬 이온 변형은 최대 90% 효율성을 보여주는 반면, 납산 유형은 PEM 연료 전지와 비슷한 약 50%의 효율성을 보입니다. 배터리는 느린 재충전 시간에도 불구하고 에너지 변환 및 저장에서 탁월합니다. PEM 연료 전지는 효율성, 빠른 연료 보충 및 에너지 밀도의 조합으로 뛰어나며, 빠른 연료 보충과 확장된 범위가 필수적인 운송 및 전력 생성에 적합합니다.*

GF 파이핑 시스템은 고급 폴리프로필렌 배관 시스템으로 PEM 연료 전지의 효율성과 신뢰성을 향상시킵니다. 

*미국 에너지부: 연료 전지 기술 사무소 연료 전지 팩트 시트 (energy.gov) 수소 및 연료 전지 기술 사무소 | 에너지부.

PEM 연료 전지에서 필수적인 장비는 무엇이며, 어떤 매체가 배관 시스템을 통해 운반되어야 하나요?

PEM (프로톤 교환막) 연료 전지 시스템은 수소와 산소를 전기로 변환하기 위해 함께 작동하는 여러 핵심 구성 요소로 구성됩니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:

  • 막 전극 조립(MEA): 전기화학 반응이 발생하는 핵심.
  • 이양판: MEA 위에 가스를 분배하고 발생한 전류를 수집합니다.
  • 가스 확산층(GDL): MEA에 대한 고른 가스 분포를 보장합니다.
  • 냉각 시스템: 최적의 성능을 유지하기 위해 열 관리를 합니다.

미디어 공급 

  • 산소 공급: 일반적으로 공기에서.
    조건: 대기압 및 온도에서 공급됩니다.
    농도: 공기 중 약 21%로, 작동에 충분합니다.
  • 수소 공급:
    압력: 일반적으로 1.5에서 3 bar 범위입니다.
    온도: 약 20-30°C입니다.
    순도: 오염을 방지하고 효율적인 작동을 보장하기 위해 일반적으로 99.99% 이상의 농도가 필요합니다. *

GF 파이핑 시스템의 고급 폴리프로필렌 배관 시스템 (PROGEF Standard 및 PROGEF Plus)은 이러한 엄격한 요구 사항을 충족하기 위해 정밀하게 설계되어 수소 및 산소를 안전하고 효율적으로 전달합니다. 

* Mo, S., Du, L., Huang, Z. et al. PEM 연료 전지에 대한 최근 발전: 핵심 재료부터 막 전극 조립(composition of key materials)까지. Electrochem. Energy Rev. 6, 28 (2023).doi.org/10.1007/s41918-023-00190-w.

PEM 연료 전지 상용화 현황 및 수소는 어떤 형식으로 연료 전지에 공급되나요?

PEM 연료 전지의 상용화는 교통수단, 고정형 전력 생성 및 포터블 전력을 포함한 응용 분야에서 지속적으로 진행되고 있습니다. 수소는 일반적으로 350에서 700 bar의 고압 실린더로 공급됩니다. GF 파이핑 시스템은 가스 장벽 특성을 보장하고 고압을 견디기 위해 내부 라이너가 있는 복합 재료로 제작된 IV형 탱크를 위한 구성 요소를 제공하여 이러한 기반 시설을 지원합니다. 우리의 제품은 수소의 안전하고 신뢰할 수 있는 저장 및 운반을 보장하여 PEM 연료 전지의 광범위한 채택을 촉진합니다.

IV형 용기의 내부 라이너 구성 요소에 대한 우리의 제공 사항은 수소 사용 페이지.에서 확인하세요.

PEM 연료 전지에서 최적의 매체 공급을 모니터링하기 위해 필요한 유량계, 압력 센서 또는 온도 센서 등 어떤 모니터링 시스템이 필요한가요, 그리고 GF 파이핑 시스템은 어떻게 지원하나요?

PEM 연료 전지의 모니터링 시스템은 수소, 산소 및 냉각수의 공급이 올바른 유량, 압력 및 온도로 전달되도록 하기 위해 정밀한 유량계, 압력 센서 및 온도 센서가 필요합니다. 우리는 정확하고 신뢰할 수 있는 측정을 위해 설계된 센서 및 모니터링 장비의 종합적인 범위를 제공합니다. 우리의 솔루션은 PEM 연료 전지 시스템의 적절한 작동을 유지하여 효율성, 안전성 및 내구성을 향상시킵니다.

자세한 내용은 측정 및 제어의 제품 포트폴리오에 접속하세요:

우리는 초급 기획 및 재료 선택에서 고품질 구성 요소의 공급 및 설치에 이르기까지 전문 솔루션으로 수소 경제를 지원하는 데 전념하고 있습니다. 우리의 전문 지식은 귀하의 PEM 연료 전지 시스템이 최고의 성능과 신뢰성을 발휘하도록 보장합니다.

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