锂电池VS燃料电池，详解新能源动力电池制造生产过程
来源：宝鄂实业
2019-04-10 10:03
点击量：次
新能源汽车发展火热，促进了相关产业链的发展。新能源汽车的核心部件之一就是新能源电池。从新能源电池的发展方向上看，新能源电池主要包括锂电池、燃料电池，下面就对这两类新能源电池的优缺点进行比较。
目前锂电池的应用最广泛。根据材料的不同，锂电池可分为磷酸铁锂电池、钴酸锂电池与三元聚合物锂电池。磷酸铁锂电池技术相对成熟、安全，但是也存在缺点，即能量密度低，电池一致性问题难以解决，精确性和稳定性很难控制，虽然现大多数电动汽车使用的是磷酸铁锂电池，但导致电动汽车续航里程短，难以满足消费者需求；钴酸锂电池相比于磷酸铁锂电池，虽然能量密度较大，但安全性较低，且成本高；三元电池能量密度高成本更低，但目前技术不成熟，导致安全性能不能得到保障。
燃料电池也是新能源电池发展的另一大热点。氢燃料突出的特点就是无污染、效率高、可循环利用。氢作为一种燃料气体，燃烧释放的热量是汽油发热量的3倍，而燃烧的产物是水，完全无污染，因此氢作为燃料被认为将会成为21世纪最理想的能源。但是燃料电池也存在成本高、氢气来源有限、存在爆炸等安全隐患等缺点。
锂电池和燃料电池的最大区别在于两者的工作本质不一样。锂电池是一个储能装置，通过可逆的电化学反应实现电能的存储和释放，它必须储能再放能，完全依赖于外部能量的供应，如果外部能量是非环保的，那么锂电也就是非环保的电力，因此就有了纯电动汽车只不过是污染的二次转移之说，因为其电能主要来自于以火力发电为主的电网。燃料电池无需储能，是一个电能生产装置，它通过电催化反应将燃料中的化学能转换成电能释放出来，工作方式跟内燃机比较类似。换句话说，锂电池的能源转换为电能到化学能再到电能，而燃料电池则是直接将化学能转化成电能。
我们所熟知的特斯拉电动汽车便是用的18650锂离子电池通过串并联组成的电池板。随着新能源汽车日渐火爆，动力电池行业也变得炙手可热！
锂电池的概念使用非常频繁，稍加留意，我们会发现用这个概念其实是有广义、较狭义和狭义三种区别的。广义的锂电池包括锂原电池和锂离子电池；由于锂离子电池比锂原电池应用更广，所以锂电池在较狭义上通常是指锂离子电池；在锂离子电池内部又有两种分类：聚合物锂离子电池和液态锂离子电池，因为质量更大、应用更多的是液态锂离子电池，所以锂电池的狭义理解就是指液态锂离子电池，而聚合物锂离子电池又叫锂聚合物电池，人们习惯上简称为聚合物电池。
如果在广义和较狭义的意思上比较锂聚合物电池和锂电池的区别，那么，唯一的就是种概念和属概念的关系，锂聚合物电池被包含于锂电池。因此，具有比较意义的就是狭义层面上的比较：即聚合物电池和液态锂离子电池的比较，基于此，以下用锂电池代指液态锂离子电池。
1
根本区别是原材料
这是二者各种不同表现的总根源。聚合物电池是指在正极、负极或电解质三大组件中至少有一项使用高分子材料。高分子的意思是分子量大，与其相对应的概念是小分子，高分子具有高强度、高韧性和高弹性。目前研发的聚合物电池高分子材料主要用于正极与电解质。①聚合物电池正极材料除了采用锂电池的无机化合物，还可以采用导电高分子聚合物；②、聚合物电池的电解质有高分子电解质（固态或胶态）和有机电解液，锂电池使用电解液（液体或胶体）
2
塑形区别
聚合物电池可以做到薄形化、任意面积化和任意形状化，原因在于其电解质可固态可胶态而非液态，锂电池则采用电解液，需要一个坚固的外壳作为二次包装容纳电解液。因此，这也使得锂电池增加了一部分重量。
3
安全性方面
当前的聚合物多是软包电池，采用铝塑膜做外壳，当内部采用有机电解质时，即使液体很热也不爆炸，因为铝塑膜聚合物电池采用固态或胶态而无漏液，只是自然破裂。但是任何事情都不是绝对的，如果瞬间电流足够大，发生短路，则电池自燃或爆裂并非不可能，手机和平板电脑安全事故的发生多由这种情况引起。
4
电芯电压
由于聚合物电池采用高分子材料，可在电芯里做成多层组合达到高电压，而锂电池电芯标称容量是3.6V，要想在实际运用中达到高电压，则需要将多个电芯串联在一起才能形成理想的高电压工作平台。
如果用以上几个特点对比聚合物电池和锂电池哪个好，那么结论就是一定的，然而，在市场上还是锂电池的应用占主体地位，这说明锂电池也有相对优势，我们继续比较下去。
5
导电性
聚合物电池的固态电解质离子电导率低，目前主要是加入了一些添加剂使其成为凝胶电解质，以改善电导率。这也只是增加了离子电导，不似锂电池的电导率保持一个稳定的值，而不会受辅助材料质量的影响。
6
容量
聚合物电池的容量并无有效提升，与标准容量的锂电池相比还有所减少。
7
制造工艺
聚合物电池越薄越好生产，锂电池越厚越好生产，这使得锂电池在应用上可拓展领域更多。
8
价格
这是决定二者市场容量的关键因素，目前，市场上聚合物电池价格普遍高于锂电池，这影响到二者的市场容量，前者与后者之比是1:9。
很难绝对的说聚合物电池和锂电池哪个好，它们各有千秋，如果非要说个结论，则聚合物电池在小型应用上多些，而锂电池在大型应用上更有前途，如果聚合物电池能够突破价格和设计的局限性，或许代表了电池发展趋势，因其环保和安全性更符合潮流。
