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Aug 03, 2023

고급 압축기로 ZeroAvia 연료 전지 성능 향상

배출가스 제로 스타트업 ZeroAvia는 최초의 수소 전기 파워트레인인 ZA600의 핵심인 연료 전지용으로 특별히 설계된 압축기의 초기 테스트에서 안정적인 성능을 보였다고 밝혔습니다.

배출가스 제로 스타트업 ZeroAvia는 최초의 수소 전기 파워트레인인 ZA600의 핵심인 연료 전지용으로 특별히 설계된 압축기의 초기 테스트에서 넓은 전력 범위에 걸쳐 안정적인 성능을 보여주었다고 밝혔습니다.

ZeroAvia는 방사형 압축기를 연료 전지 기반 항공 추진을 위한 세계 최초의 장치라고 설명하면서 초기 장치가 최대 900kW 전력 시스템을 지원하여 기존 연료 전지 압축기보다 설계가 "몇 배" 더 강력해질 것이라고 말했습니다.

9~19인승 항공기용으로 설계된 600kW 파워트레인인 ZA600에 사용되는 것 외에도 압축기 버전은 개발 중인 2~4메가와트 추진 시스템인 더 큰 ZA2000의 코어에도 통합될 예정입니다. 더 큰 40~80석 항공기의 경우. ZA600은 재설계된 Cessna Caravan에 초기 적용을 통해 2025년까지 서비스 개시를 목표로 하고 있으며, ZA2000은 2027년에 재엔진된 ATR 42/72 또는 Dash 8-300 지역 터보프롭의 서비스 개시를 목표로 하고 있습니다.

대부분의 연료 전지의 핵심 구성 요소인 압축기는 공기를 연료 전지 스택으로 강제로 공급하는 데 사용되며, 공기는 ​​연료 전지 음극에서 수소 이온 및 전자와 반응을 생성하는 산화제로 사용됩니다. 반응가스의 압력이 높을수록 연료전지의 성능은 더욱 좋아진다. 그러나 공기압, 온도 및 밀도가 감소하여 더 높은 고도에서 압축기 성능이 저하되므로 장치는 무게나 복잡성을 추가하지 않고 효율적으로 보상하도록 설계해야 합니다.

일시적인 전력 수요를 위해 ZeroAvia는 새로운 압축기가 "혁신적인 흐름 관리 접근 방식을 통해 대기 시간 없이" 작동하도록 설계되었다고 밝혔습니다.

ZeroAvia는 "압축기는 핵심 전기 추진 시스템이 제공하는 전력으로 작동하므로 일반적으로 연료 전지 시스템에 필요한 추가 인버터와 전기 모터가 필요하지 않습니다."라고 말합니다.

“우리는 주 추진 모터(예: ZA600 시스템용 ZA600 모터)를 사용하여 압축기를 구동하고 있습니다. 그러나 압축기는 rpm 및 전력 요구 사항을 충족하는 적절한 전기 모터로 구동될 수 있습니다.”라고 ZeroAvia는 Aviation Week에 전합니다.

ZA600은 스웨덴의 PowerCell에서 공급하는 가압형 350bar(5,000psi) 기체 수소 저장 장치와 저온 양성자 교환막(PEM) 연료 전지를 사용합니다. 20,000rpm으로 작동하고 기어박스를 통해 프로펠러를 구동하는 수냉식 고속 기계인 더 큰 ZA2000은 ZeroAvia가 내부적으로 개발한 액체 수소 및 고온 PEM 연료 전지를 사용합니다.

회사는 현재 ZA600 파워트레인의 인증과 Caravan에 대한 설치를 위한 설계를 마무리하고 있으며 올해 7월 Dorner 228 테스트베드에서 프로토타입 추진 시스템 테스트를 완료했습니다. 테스트된 시연용 파워트레인에는 나셀의 전기 모터에 전력을 공급하는 동체의 연료 전지 시스템과 배터리 팩이 포함되어 있습니다.

Guy는 기술과 추진력을 다루는 Aviation Week의 수석 편집자입니다. 그는 콜로라도 스프링스에 거주하고 있습니다.