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动力电池和氢燃料电池有哪些不同?

来源:宝鄂实业    2019-08-17 12:25    点击量:
动力电池和氢燃料电池并不直接竞争,而是互相补充替代传统内燃机。在车用领域里面,动力电池适合乘用车;燃料电池当前适合于商用车,双方主流应用场景不一样,较长一段时间都会处于互补状态。
 
  乘用车领域,锂电池汽车全生命周期具备经济性优势。燃料电池汽车当前面临成本较高和加氢站较少的制约瓶颈,未来随着燃料电池乘用车成本显著降低、加氢站普及,燃料电池乘用车才会迎来发展契机。
 
  商用车领域,燃料电池汽车未来可替代柴油车,氢替代柴油。燃料电池汽车具备高功率密度、无污染、加氢快和续航长等优点;传统柴油机汽车污染大;锂电池能量密度低,在商用车上载重效率较低。
 
  氢燃料电池?
 
  中国发展氢燃料电池和锂电池战略意义一脉相承,具备3方面战略意义:
 
  (1)减少石油依赖。中国石油(7.200, -0.08, -1.10%)对外依存度较高,2018年中国进口原油4.6亿吨,原油产量1.9亿吨,进口量和生产量之比为2.44;柴油消费辆高于汽油,2018年柴油表观消费量约为1.55亿吨,汽油表观消费量约为1.27亿吨。氢燃料电池的下游应用包括商用车、乘用车、火车、热电联产和备电系统等场景,基本覆盖所有日常需求,氢燃料电池的推广可以减少石油需求,改善能源结构。
 
 
  (2)抓住下一代汽车动力技术。氢燃料电池汽车具备加氢快、无污染和长续航等优点,极有可能成为汽车的下一代动力来源。目前中日韩欧美等大国都有相应技术储备,车企巨头也在不断推出燃料电池汽车产品。
 
  (3)减少污染,燃料电池运营时候排放物是水,无污染;制造和回收过程污染非常小。
 
 
  我们从氢气的特性、储运过程、燃料电池车辆的安全设计、事故和极端情况下的车辆安全、加氢设施的安全规范这5个角度来全面分析氢气的使用安全问题,详细可见相关报告(《燃料电池车用氢安全性分析-氢气安全吗?》)。
 
  氢气特性安全:氢气不易形成可爆炸的气雾,且其泄露能量和爆炸当量较低。
 
  氢气的扩散速度是天然气的3.8倍,但泄露能量仅约为天然气的40%;
 
  氢气具有最大的浮力和扩散性,泄漏的氢气将会很快上升并向各个方向快速扩散,使得浓度难以达到爆炸所需浓度;
 
  氢气的爆炸能量是常见燃气中最低的,仅为汽油气的1/22;
 
  目前燃料电池车用的储氢瓶都选用铝内胆碳纤维缠绕,并且燃料运输管道大多采用316不锈钢材质,可避免氢脆产生的安全风险。
 
  氢气作为工业气体已有很长的使用历史,安全规范完整,有标准的操作规程。现阶段是以氢气长管拖车为储运氢气的主流方式,从氢气的充装到运输,都配有完善的安全装置和详细的操作规范,有效降低储运危险性。