我国纯电动汽车已比氢燃料电池汽车更具比较优势吗?
来源:宝鄂实业
2019-03-29 15:11
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近年来,在以纯电为主的技术路线驱动下,我国新能源汽车产业发展迅速,不仅产销规模和产业链完整度早已全球第一,而且在技术上已跃居全球第一梯队。在产业成熟度上,我国纯电动汽车已比氢燃料电池汽车更具比较优势,也更符合国情。因此,在新能源汽车产业发展上,我们仍需要保持强大战略耐心和政策毅力,不能“听风就是雨”,轻易放弃电动汽车并贸然转向氢燃料电池汽车
连日来,关于我国新能源汽车产业发展路径的讨论此起彼伏,有人称“我们的新能源汽车需要掉头”,呼吁像日本那样“全面转向氢燃料电池汽车”。这有些片面。
日本氢燃料电池汽车技术全球领先,是不争的事实。目前,日本丰田已推出全球首款量产氢燃料电池汽车Mirai,本田750公里续航里程的氢燃料电池汽车Clarity也已限量开卖,与其配套的加氢站也建成数十座。与之相比,我们在氢燃料电池汽车特别是在乘用车发展上,步伐的确要慢一些,但不能因此就否定我国在新能源汽车产业发展中取得的进步。
事实上,在全球新能源汽车推广和应用上,始终存在着插电式混合动力、纯电驱动和燃料电池等多条技术路线。得益于国家高度重视和财政政策大力支持,近年来在以纯电为主的技术路线驱动下,我国新能源汽车产业发展迅速,不仅产销规模和产业链完整度早已全球第一,而且在技术上已跃居全球第一梯队。作为新能源汽车的“三电”核心技术,动力电池和驱动电机技术已处于国际领先行列,电控技术也与国际先进水平的差距在不断缩小。
正是在中国电动汽车市场蓬勃发展的影响下,国际上各大汽车厂商从过去的观望和谨慎,加快转向对纯电驱动的战略性投入。比如,大众汽车集团宣布,到2025年要量产15款纯电动车型,每年产量不低于100万辆;日产汽车则宣布,未来5年将向中国市场投放20款电动化车型;连一向不屑于搞纯电动汽车的丰田也有了强烈危机感,调整了技术路线,计划于2020年推出10款电动汽车,2030年销售550万辆电动汽车。可以说,作为智能化最佳载体的电动汽车,正在成为全球汽车业发展新潮流。
数据显示,从2013年到2017年底,5年间全球总计售出6475辆氢燃料电池乘用车。作为全球最畅销的车型,去年丰田Mirai的销量也不过2000多辆,其中大部分是租赁公司和其他车企研发机构买的,真正面向私人购买者的寥寥无几。这与去年我国新能源乘用车50多万辆的销量,简直是天壤之别。一些自媒体竟然为其鼓吹,实在令人百思不得其解。
氢燃料电池汽车之所以很难商业化,除了核心技术不成熟、电池耐久性差外,主要还是氢的供给缺乏有效并安全的保障,而且产业链成本过高。有专业人士曾算过一笔账,以供给端为例,仅加氢站上下游体系建设所需资金,是现有加油站体系的10倍。
应该看到,虽然动力锂离子电池在汽车上使用只有10年时间,但其技术进步却在明显加快。目前,我国锂电池单体能量密度已达230瓦时/公斤,系统能量密度超过150瓦时/公斤,一旦完成工信部提出的“电池价格减半,能量密度加倍”计划,电动汽车性价比将会大幅度提升。
因此,在新能源汽车产业发展上,我们需要保持强大战略耐心和政策毅力,坚持插电式混合、纯电和燃料电池等多条技术路线走路,既不妄自菲薄,也不盲目自大,更不能“听风就是雨”,轻易放弃电动汽车并贸然转向氢燃料电池汽车。
钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包哪个好?就动力电池而言,目前,三元锂电池和磷酸铁锂电池包以及钛酸锂电池在电动车领域都有应用。磷酸铁锂电池,由于安全性能稳定、高温性能好、重量轻等优势,越来越多的活跃在电动客车市场。那么,钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包哪个好?本文存能电气小编整理了一些资料供大家阅读。
钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包的对比:
钛酸锂电池:
钛酸锂电池是一种用作锂离子电池负极材料-钛酸锂,可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。此外,它还可以用作正极,与金属锂或锂合金负极组成1.5V的锂二次电池。普通的钛酸锂电池容易发生胀气,导致电芯鼓包,电性能也会大幅下降,极大地降低了钛酸锂电池的理论循环寿命。
钛酸锂电池优点:
1、安全稳定性好
钛酸锂的电势比纯金属锂的电势高,不易产生锂晶枝,放电电压平稳,而且,因此提高了锂电池的安全性能。钛酸锂电池进行测试发现,在针刺、挤压、短路等严苛测试下,不冒烟、不起火、不爆炸,安全性远高于其他锂电池。
2、快充性能优异
与碳负极材料相比,钛酸锂电池具有较高的锂离子扩散系数,可高倍率充放电。在大大缩短充电时间的同时,对循环寿命的影响较小,热稳定性也较强。钛酸锂电池十分钟左右即可充满。
3、循环寿命长
钛酸锂电池完全充放电循环次数可达3万次以上,在作为动力电池使用10年之后,可能还能作为储能电池再用20年。用户在实际使用中不用更换电池,几乎不增加后期成本。
4、耐宽温性能良好
一般电动汽车在零下10℃时充放电就会出现问题,钛酸锂电池耐宽温性能良好,耐用性强,在零下50℃到零上60℃均可正常充放电,无论是在冰封的北国,还是在炎热的南方,车辆都不会因电池“休克”而影响工作,消除了用户的后顾之忧。
综上钛酸锂电池的优势,能大幅节省充电站场地建设和人员配置成本等,更适合在公交领域的推广应用。
钛酸锂电池缺点:
钛酸锂电池负极采用钛酸锂,相比负极用石墨的主流锂电池,市场份额十分小众。
能量密度低,成本高。特别是能量密度低是因为负极材料钛酸锂的原理性能决定,很难有大的突破空间。
至于钛酸锂电池宣称的使用寿命长,更难被认证。电池寿命还受到正极材料、电解液、隔膜、使用温度等综合影响。
磷酸铁锂电池包:
磷酸铁锂电池包是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特色是不含钴等贵重元素,原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富,不会有供料问题。其工作电压适中(3.2V)、单位重量下电容量大(170mAh/g)、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高热环境下的稳定性高。
磷酸铁锂电池包优点:
体积小,重量轻,锂电池包的体积是铅酸蓄电池体积的2/3,重量轻,只有铅酸蓄电池的1/3~1/4。
循环寿命长,磷酸铁锂电池包循环寿命有1200~2000次,但传统铅酸电池却只有500~900次。
充放电特性好,锂电池包充放电电能转换效率可大于97%,铅酸蓄电池充放电电能量转换效率约为80%左右。
安全环保,磷酸铁锂材料不含任何重金属与稀有金属,无毒,无论在生产及使用中均无污染,符合欧洲RoHS规定,为绿色环保电池锂电池。在穿刺、挤压、过充、短路等实验中,不爆炸、不起火。
无记忆效应,电池可以随时充放电。
工作温度范围宽广,磷酸铁锂电池包热峰值可达350℃-500℃,而铅酸电池只在200℃左右。
磷酸铁锂电池包缺点:
磷酸铁锂电池存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低;材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差;产品一致性差;知识产权问题。
钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包哪个好?
在纯电动汽车领域,电池多为磷酸铁锂电池包或者三元锂电池,而近来格力欲收购的银隆客车,其核心竞争力则是另辟蹊径的钛酸锂电池。国内汽车厂商应用比较多的还是三元锂电池、磷酸铁锂电池包。钛酸锂电池目前还未规模化。并且钛酸锂电池价格高(生产成本高,湿度控制要求高),每瓦时9元左右,与磷酸铁锂电池、三元锂电池每瓦时2元左右的差距也是很大的。
钛酸锂电池未来市场空间将十分有限。钛酸锂电池做的企业少,将导致产业整体研发投入少,从目前电池企业研发投入及规划投入看,也很少企业会重点发展钛酸锂电池。未来,磷酸铁锂电池包技术进步速度将超过钛酸锂电池。一般来说,电动车最好是用磷酸铁锂电池包,安全第一。