固态电池还是燃料电池：电池材料体系和氢能生态谁能解决？
来源：宝鄂实业
2019-05-07 18:22
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谁能代表新能源汽车的未来？至少目前来看并没有明确的答案。一边是电池材料体系迫切需要提升，以换取更高的能量密度；另一边是氢能源的生态系统迫切需要建立，以让燃料电池汽车可以走上商业模式正轨。
显然，两个限制各自发展的问题短时间内都无法得到很好的解决。这也是为什么两方阵营里都有着强大的成员在坚持自己的技术路线。
短期之内，纯电动汽车肯定会早于燃料电池产业化和普及。从动力系统的完成度来看，纯电动汽车已经可以实现商业化，而燃料电池汽车尚需时日。毕竟，当丰田Mirai初期投入生产时，每天3辆的产能根本难以称得上是真正的量产，即使到2020今年丰田的规划年产能也只有3万辆。
从基础设施的建设来看，充电基础设施在国内的建设，尤其是一二线城市的建设已经初具规模，绝大部分的电动汽车用户已经不再为充不上电而担忧。反观加氢站的建设，技术与成本的限制仍然是巨大的挑战。
但不可否认，燃料电池汽车巨大的潜力还没有得到开发，当下种种产业链上的问题不能抹杀氢能生态系统的优越性，这也是为什么业内普遍将燃料电池汽车视作汽车“共产主义”的原因。
只是从目前来看，无论是技术成熟度、消费者认可度、推广可行度还是政策的导向，造更高续驶里程的纯电动汽车将会成为未来5-10年车企们共同的选择。
这是车的成本，氢燃料的成本同样是很大的问题。氢气制取的方法主要有电解水制氢和工业副产氢两种，前者的成本可以达到后者的3倍以上。然而因为燃料电池对于氢气纯度有着极高的要求(99.9%)，在小批量示范运行期间国内还是以电解氢为主。
上海世博会期间，燃料电池汽车加氢的成本是70元/kg，按这个价格单位里程的燃料成本甚至高于传统燃油车。
如果可以使用副产氢等可再生能源化氢，每千克的氢气价格将在20-30元左右，对于轿车而言，每千克氢气可以运行超过一百公里，同级别燃油车型运行百公里则需要耗费约8升油，按照目前的油价约需要50-60元。
此时，燃料电池汽车的使用成本仅为传统燃油汽车的一半左右。当然，工业副产氢的分离提纯、配送机制都是需要深入研究并不断完善的。
此外，氢气的存储同样是燃料电池汽车普及的关键因素。为了获得更高的能量密度，氢气往往要冷却至-253℃以下变成液态存储，这不仅对储氢容器的隔热性能要求很高，而且液化氢气也要消耗较多的能量，大约占氢能的1/3，这会大大降低车载氢能源的整体利用效能。
而在氢气加注过程中，则必须要采取额外的降温措施控制气瓶的温升，这个温度一般要低至-40℃。可想而知，这个加注的过程，需要耗费多少额外的能源实现温控。
不管哪种制氢方式、哪种存储方式、哪种运输方式，氢能源的生态系统都是需要重新建立的，涉及大量基础设施的投入与建设。
目前，国内投入运营的加氢站只有6个。根据国家“十三五”规划，到2020年中国要建成100座加氢站，然而这只是德国和日本目前的水平。而且加氢站的建设成本超过千万，达到充电站的近10倍，且中间环节的繁杂让加氢站的建设难度与周期要远超过充电站。
