氢燃料电池与纯电动孰优孰劣？对比来看就明白了
来源：宝鄂实业
2019-03-15 09:47
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自去年总理访日后，原本醉心纯电动的国内新能源汽车行业突然就有了氢燃料电池的身影；此后人民日报又刊登出发展氢燃料电池的讯息。种种迹象表明，未来我国的新能源汽车领域，必将会有氢燃料电池汽车一席之地。
相比于锂电池的普遍推广，氢燃料电池对于消费者来说或许还有些陌生，当然疑问也随之而来，我们为什么要进军氢燃料电池呢？
投入必然是因为有优势。众所周知，国家大力推广新能源，主要目的是为了改善能源结构，减少汽车对化石燃料的依赖。其次是让汽车在使用过程中无污染，将化石燃料发电过程中产生的污染物集中处理排放，利于环保。
纯电动汽车自然是满足这两点的，同时现有的电池技术也足以支撑电动汽车的制造，因此它成为了首选。但很快我们就发现了纯电动汽车存在的问题，受电池技术制约，续航里程过短，不符合消费者驾车习惯；充电时长久，充电桩稀缺，为使用带来了不便；更重要的是充电时间过于集中，大批纯电汽车进入电网，将对现有电网带来不小压力。
那么氢燃料电池车呢？显然它也是满足上述两个条件的，同时相比纯电动汽车来讲，它的使用过程与传统燃油车更加类似。燃料不够直接到加氢站补充，加氢时长3-5分钟比燃油车加油稍长，但在可接受范围内；续航里程与当下燃油车相差无几，从现有量产氢燃料电池车来看，600km续航已不在话下。
对比来看，如果单从产品来讲，显然氢燃料电池汽车会更加符合消费者需求。不过，与纯电动汽车的推广比起来，氢燃料电池也存在一定劣势。纯电动汽车之所以能够快速推广，在于其驱动汽车所需的电能容易获取，电池技术较为成熟，配套设施建设比较简单，氢燃料电池汽车则不然。
首先在于氢气的获取。当下能够实现规模化制氢的方式有两种，一种是工业电解水，另一种是化石燃料反应，不论哪种方法，与纯电动车型直接充电相比，成本都要高出不少。而诸如生物质制氢、高温分解、光催化剂、伴生氢等方式，或成本过高，或受制于环境因素，皆具有局限性，目前还不适合大规模工业生产。
另外，氢燃料电池技术与现有的锂电池技术相比，普及程度还远远不够；氢气的运输、储存，加氢站的大规模铺设等与建设充电桩相比投入巨大。这一系列的问题皆是困扰氢燃料电池发展的荆棘。
但若将氢燃料电池汽车的优势与当下存在的困难对比来看，显然是利大于弊的，因此以日韩为首的各个汽车厂商，都对氢燃料电池汽车表现出极大的兴趣。目前丰田、本田、现代等车企的量产氢燃料电池汽车都具备了上路条件，其中丰田还为货运码头提供了氢燃料电池卡车，在美国铺设了多座加氢站设施，表现积极。
而在国内，长城汽车对氢燃料电池技术也有所涉猎。此前长城汽车收购了上海燃料电池汽车动力系统有限公司51%股权，其后又入股德国加氢站运营商H2 MOBILITY，显然在国内氢燃料电池汽车发展中占据了先机。
写在最后：对比纯电动汽车与氢燃料电池汽车，可以看到它们各有优劣，当下更容易实现大规模推广的自然还是纯电动无疑，但氢燃料电池汽车拥有更加契合消费者的特性，是其最大优势。
锂电池内部的正负极之间有一层隔膜，隔膜的主要作用是防止正负极接触，并且允许离子透过隔膜进行转移。异物穿刺一旦导致隔膜破损，如果异物是金属材料，就会直接导致正负电极通过金属异物短路；如果异物是非金属，穿刺过程中破坏了隔膜，导致正负极接触直接引起短路。
对于使用锂电池的电动汽车，行驶中如果被地面凸起的异物刺穿，会导致上面描述的情况发生，引起受损的锂电池内部发生短路发热，逐渐殃及到其它锂电池，最终导致整个电池包起火。
2 外力冲击
外力冲击会导致锂电池内部结构损坏或外壳破损，严重情况下会导致锂电池的电极暴露在空气中，由于锂电池嵌锂负极具有强还原性，与金属态的锂性质接近，一旦接触空气就会发热冒烟，不及时得到控制就会起火。
对于电动汽车，外力冲击非常常见，例如电池包磕底、事故碰撞都会让锂电池受到冲击，一旦因外力冲击破坏锂电池内部结构，很容易导致电极短路或电极暴露，被破坏的电池发热燃烧并引燃其它电池，最终将火灾扩散到其他正常电池。
3 内部短路
在锂电池的使用过程中，由于环境温度、电极特性等因素会产生“锂枝晶”，锂枝晶累积会破坏隔膜导致正负极短路，热量聚集引起锂电池自燃，除使用过程中生成锂枝晶导致内部短路外，隔膜出现瑕疵、集流体毛刺等也会破坏隔膜导致内部短路。
对于电动汽车，锂电池出现内部短路后会引起电动汽车自燃，目前市场上出现自燃的电动汽车，很大一部分是锂电池内部短路导致，这种情况一般毫无征兆，等到发现有自燃迹象时已经无法阻止事态恶化了。
4 过充过放
锂电池过度充电会导致导致电解液发热并分解产生气体，气体在密封的电池内部形成压力，导致锂电池膨胀，膨胀过程如果隔膜破裂，正负极接触就会导致短路并起火。同样，外部大功率过放电也会导致电池内部发热并膨胀，出现和过充类似的破坏过程导致起火。
如果电动汽车出现故障后不能自动停止充电，就有可能导致过充的情况，亦或者电池包输出异常导致持续大电流放电（未超过保险丝熔断电流），热量会在锂电池内部积累并导致鼓包引起意外。
5 内部进水
锂电池的负极嵌锂，锂是一种非常活泼的金属，遇水会发生剧烈的化学反应，将水分解为氢气并放出大量热量引起燃烧，锂电池内部进水后会导致灾难性的后果。
对于电动汽车，如果水进入电池包内部，由于电化学反应锂电池外壳被逐渐腐蚀，一旦外壳被腐蚀直至露出电极，电极遇水立即出现上述剧烈的化学反应，最终引燃整个电池包。
