氢能源电池与锂电池相比，有哪些优势呢？
来源：宝鄂实业
2019-04-22 22:57
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近日，有报道称，在2019年，有望正式实施针对氢燃料电池汽车的“十城千辆”推广计划，其中北京、上海等多个主要城市有望列为发展城市。随着氢燃料电池热度不断攀升，再加上国家相关鼓励政策的出台，氢能源能否成为成为固体电池之外的另一个技术路线？
其实，不少汽车业内人士宣称，现阶段的新能源汽车并没有我们所想象的零排放，其中，三元锂电池的原料开采以及后期组装都将会对环境造成污染，而从电力构成来看，热电厂依旧占据了大部分的发电量，而后期新能源汽车报废后，其电池回收处理也将对环境造成影响。因此，不少人表示，现阶段的新能源汽车并不是“新能源”。
而从量产的氢能源汽车来看，其综合续航在600-700公里之间，能量转化率高达60—80%，并且排放仅为无污染的水，并且具备其加注时间短、整备质量较轻等优势。因此，有人称氢才是人类社会的终极清洁能源。
从国内2018年推出的新能源补贴政策来看，已经将氢燃料电池列为补贴对象，显然，不管是车企还是政策导向，都不愿意在另一条新能源路线上落后对手太多，而从市场来看，国内氢燃料电池研发已经有所突破，距离量产已经近在咫尺。
而在近日，中国科学技术大学针对氢燃料电池研发了一种新的催化剂，解决了氢燃料电池一氧化碳“中毒休克”危机，延长电池寿命，并大大拓宽了电池使用温度环境，有望弥补固体能量电池对于环境温度的影响，对于寒冷的北方可谓是一个利好信息了。
既然氢能源优势如此之多，为何面对固体能量电池路线却节节败退呢？
氢能电池能否快速崛起
想要了解这个问题，我们就要从氢燃料电池根源说起，其实氢燃料电池汽车（FCEV）早在1893年已经提出了其技术路线，在长时间的发展之中，由于其价格以及材料问题，导致氢燃料电池始终无法大规模量产，直到2015年，丰田推出了第一款量产车型——Mirai，由此掀开了氢能源的市场之路。
很多人认为，氢燃料电池由于成本问题导致的市场化困难，尤其是燃料电池内部采用的铂元素，但从燃料电池使用量来看，100kW的燃料电池系统中使用的铂含量为41.67g。如果按照500元/g计算，成本约为20833元，相比50万左右的燃料电池汽车而言，催化剂以及质子交换膜都不是市场化阻碍的关键。
NO.2：跨国资本都关注的人工智能储能企业
美国电力储能解决方案公司Stem成立于2009年，基于人工智能和储能技术的结合应用，致力于降低企业的电费成本，并为电网提供服务，有助于在用电高峰期间降低电网负荷。
2018年，Stem获得ActivateCapital、淡马锡控股和安大略省教师退休金计划委员会的8000万美元D轮融资，目前已累计融资2.95亿美元，美国能源部、GEVentures都曾为其注资。
2017年10月，Stem为加州州立大学安装了4.2MWh的Powerpack储能系统，并于2018年1月实现投运。储能项目投运后，Stem利用其智能控制软件Athena自动调度电池削减校园的用电容量峰值，为用户月平均节约9000美元。另外，Stem将该系统纳入到其800+个储能系统构成的网络中，构成虚拟电厂，为本地电网提供服务。
与中国电力市场的固定电价不同，国外大多采用市场化的电力价格，Stem的人工智能平台Athena允许客户跟踪能源价格的波动，从而更有效地使用储能。
Sonnen最近将市场扩展到日本和加拿大，同时创新储能融资租赁商业模式，目前在其项目融资池中已经获得了6.5亿美元。在这些市场，Stem不仅可以为商业和工业客户提供电池储能系统和软件解决方案，以减少对电网电力的需求，电池储能系统还可用于提供其他可以产生收入或节省成本的电力服务，例如辅助电网服务，或整合现有太阳能自我消费。
NO.3：全球领先家用电池储能公司
Sonnen成立于2010年，是全球领先的家用电池和太阳能储存解决方案提供商，如今在全球已安装超3万套储能系统，旨在打造能源共享界的Facebook，除了为用户提供储能系统，用户还能通过该公司开发的能源共享平台sonnenCommunity来购买电量或销售多余电量。
2018年Sonnen完成新一轮7100万美元融资，投资方包括石油和天然气巨头壳牌。在此前最近的D轮高达7600万欧元的融资中，包括全球第三大风机制造商远景能源也都参与进来。前投资者中有安联资本合伙人前首席执行官ThomasPütter、GEVentures、eCapital、SETVentures、慕尼黑创业合伙人和InvenCapital。
Sonenn如今部署美国、澳大利亚和欧洲等市场，于2018年宣布在南澳州兴建电池工厂，利用其培育全球增长最快的屋顶太阳能存储市场。Sonnen与南澳州政府约定，工厂建成后5年内制造约50000个太阳能电池，为建设虚拟电厂做准备。Sonnen安装的电池单元将连接在一起，在电力过剩时消纳电力，并在电力短缺时将其回馈电网。
Sonnen表示，其电池系统加太阳能的虚拟电厂可以为家庭用户节省80%的电费。
N0.4：宁德时代前身、宝马都看好的锂离子电池公司
成立于2011年的SilaNanotechnologies专注于改善锂离子电池的电化学特性，创造了一种纳米复合材料，通过解决膨胀问题来推动更高能量密度的硅负极材料的应用。
SilaNanotechnologies创始人曾为特斯拉跑车（TeslaRoadster）车型研发了首批电池。创始团队主要包括特斯拉的前同事AlexJacobs以及佐治亚理工学院材料学教授GlebYushin。
SilaNanotechnologies在2018年获得了7000万美元的D轮融资，由SutterHillVentures领投，Next47和动力电池巨头宁德时代前身ATL参投。该轮融资的目的是研发适用于电动汽车和消费电子的硅基锂电池。
SilaNanotechnologies在去年宣布于年底将首批电池推向市场，其第一代材料将使能源密度提高20%，并最终提高40%，同时也能提高安全性，值得注意的是，它的材料设计与现有电池工厂制造工艺兼容，可充分利用现有电池产能。
SilaNanotechnologies已经与宝马建立了合作伙伴关系，将为宝马提供锂硅电池。宝马计划在2023年将SilaNano生产的电池集成于车辆，以将车辆电池容量提升10%至15%。
NO.5：多家汽车公司背书的电池先进材料供应商
2018年韩国三星、英国戴森等科技业巨头在IonicMaterialsC轮融资中集体向其投资6500万美元，投资者还包括汽车制造商雷诺、日产、三菱主导营运的风险投资公司AllianceVentures。
紧接着，去年这家公司还获得了现代汽车的投资。
IonicMaterials专注于制造一种全新的聚合物来取代当今锂离子电池中的液态电解质。其突破性聚合物是第一种在室温下完全起作用的固体电解质，可与多种电极化学物质相容，以显着提高电池的安全性、性能和降低生产成本。
这种聚合物的关键特性包括，室温下高达1.3mS/cm，锂离子迁移数为0.7，可承受高电压（5伏），可适应电池正极的高负载，弹性模量高，对锂稳定，以及可传导多种离子。
IonicMaterials是一种平台技术，可以加速使用新负极材料的包括锂金属电池、锂硫电池等的发展，让电池产生更高的能量密度和更高的性能，其将作为电池先进材料供应商将聚合物出售给电池行业。
其实，不少汽车业内人士宣称，现阶段的新能源汽车并没有我们所想象的零排放，其中，三元锂电池的原料开采以及后期组装都将会对环境造成污染，而从电力构成来看，热电厂依旧占据了大部分的发电量，而后期新能源汽车报废后，其电池回收处理也将对环境造成影响。因此，不少人表示，现阶段的新能源汽车并不是“新能源”。
而从量产的氢能源汽车来看，其综合续航在600-700公里之间，能量转化率高达60—80%，并且排放仅为无污染的水，并且具备其加注时间短、整备质量较轻等优势。因此，有人称氢才是人类社会的终极清洁能源。
从国内2018年推出的新能源补贴政策来看，已经将氢燃料电池列为补贴对象，显然，不管是车企还是政策导向，都不愿意在另一条新能源路线上落后对手太多，而从市场来看，国内氢燃料电池研发已经有所突破，距离量产已经近在咫尺。
而在近日，中国科学技术大学针对氢燃料电池研发了一种新的催化剂，解决了氢燃料电池一氧化碳“中毒休克”危机，延长电池寿命，并大大拓宽了电池使用温度环境，有望弥补固体能量电池对于环境温度的影响，对于寒冷的北方可谓是一个利好信息了。
既然氢能源优势如此之多，为何面对固体能量电池路线却节节败退呢？
氢能电池能否快速崛起
想要了解这个问题，我们就要从氢燃料电池根源说起，其实氢燃料电池汽车（FCEV）早在1893年已经提出了其技术路线，在长时间的发展之中，由于其价格以及材料问题，导致氢燃料电池始终无法大规模量产，直到2015年，丰田推出了第一款量产车型——Mirai，由此掀开了氢能源的市场之路。
很多人认为，氢燃料电池由于成本问题导致的市场化困难，尤其是燃料电池内部采用的铂元素，但从燃料电池使用量来看，100kW的燃料电池系统中使用的铂含量为41.67g。如果按照500元/g计算，成本约为20833元，相比50万左右的燃料电池汽车而言，催化剂以及质子交换膜都不是市场化阻碍的关键。
NO.2：跨国资本都关注的人工智能储能企业
美国电力储能解决方案公司Stem成立于2009年，基于人工智能和储能技术的结合应用，致力于降低企业的电费成本，并为电网提供服务，有助于在用电高峰期间降低电网负荷。
2018年，Stem获得ActivateCapital、淡马锡控股和安大略省教师退休金计划委员会的8000万美元D轮融资，目前已累计融资2.95亿美元，美国能源部、GEVentures都曾为其注资。
2017年10月，Stem为加州州立大学安装了4.2MWh的Powerpack储能系统，并于2018年1月实现投运。储能项目投运后，Stem利用其智能控制软件Athena自动调度电池削减校园的用电容量峰值，为用户月平均节约9000美元。另外，Stem将该系统纳入到其800+个储能系统构成的网络中，构成虚拟电厂，为本地电网提供服务。
与中国电力市场的固定电价不同，国外大多采用市场化的电力价格，Stem的人工智能平台Athena允许客户跟踪能源价格的波动，从而更有效地使用储能。
Sonnen最近将市场扩展到日本和加拿大，同时创新储能融资租赁商业模式，目前在其项目融资池中已经获得了6.5亿美元。在这些市场，Stem不仅可以为商业和工业客户提供电池储能系统和软件解决方案，以减少对电网电力的需求，电池储能系统还可用于提供其他可以产生收入或节省成本的电力服务，例如辅助电网服务，或整合现有太阳能自我消费。
NO.3：全球领先家用电池储能公司
Sonnen成立于2010年，是全球领先的家用电池和太阳能储存解决方案提供商，如今在全球已安装超3万套储能系统，旨在打造能源共享界的Facebook，除了为用户提供储能系统，用户还能通过该公司开发的能源共享平台sonnenCommunity来购买电量或销售多余电量。
2018年Sonnen完成新一轮7100万美元融资，投资方包括石油和天然气巨头壳牌。在此前最近的D轮高达7600万欧元的融资中，包括全球第三大风机制造商远景能源也都参与进来。前投资者中有安联资本合伙人前首席执行官ThomasPütter、GEVentures、eCapital、SETVentures、慕尼黑创业合伙人和InvenCapital。
Sonenn如今部署美国、澳大利亚和欧洲等市场，于2018年宣布在南澳州兴建电池工厂，利用其培育全球增长最快的屋顶太阳能存储市场。Sonnen与南澳州政府约定，工厂建成后5年内制造约50000个太阳能电池，为建设虚拟电厂做准备。Sonnen安装的电池单元将连接在一起，在电力过剩时消纳电力，并在电力短缺时将其回馈电网。
Sonnen表示，其电池系统加太阳能的虚拟电厂可以为家庭用户节省80%的电费。
N0.4：宁德时代前身、宝马都看好的锂离子电池公司
成立于2011年的SilaNanotechnologies专注于改善锂离子电池的电化学特性，创造了一种纳米复合材料，通过解决膨胀问题来推动更高能量密度的硅负极材料的应用。
SilaNanotechnologies创始人曾为特斯拉跑车（TeslaRoadster）车型研发了首批电池。创始团队主要包括特斯拉的前同事AlexJacobs以及佐治亚理工学院材料学教授GlebYushin。
SilaNanotechnologies在2018年获得了7000万美元的D轮融资，由SutterHillVentures领投，Next47和动力电池巨头宁德时代前身ATL参投。该轮融资的目的是研发适用于电动汽车和消费电子的硅基锂电池。
SilaNanotechnologies在去年宣布于年底将首批电池推向市场，其第一代材料将使能源密度提高20%，并最终提高40%，同时也能提高安全性，值得注意的是，它的材料设计与现有电池工厂制造工艺兼容，可充分利用现有电池产能。
SilaNanotechnologies已经与宝马建立了合作伙伴关系，将为宝马提供锂硅电池。宝马计划在2023年将SilaNano生产的电池集成于车辆，以将车辆电池容量提升10%至15%。
NO.5：多家汽车公司背书的电池先进材料供应商
2018年韩国三星、英国戴森等科技业巨头在IonicMaterialsC轮融资中集体向其投资6500万美元，投资者还包括汽车制造商雷诺、日产、三菱主导营运的风险投资公司AllianceVentures。
紧接着，去年这家公司还获得了现代汽车的投资。
IonicMaterials专注于制造一种全新的聚合物来取代当今锂离子电池中的液态电解质。其突破性聚合物是第一种在室温下完全起作用的固体电解质，可与多种电极化学物质相容，以显着提高电池的安全性、性能和降低生产成本。
这种聚合物的关键特性包括，室温下高达1.3mS/cm，锂离子迁移数为0.7，可承受高电压（5伏），可适应电池正极的高负载，弹性模量高，对锂稳定，以及可传导多种离子。
IonicMaterials是一种平台技术，可以加速使用新负极材料的包括锂金属电池、锂硫电池等的发展，让电池产生更高的能量密度和更高的性能，其将作为电池先进材料供应商将聚合物出售给电池行业。
