详解铅蓄电池、锂电池、氢能源电池的优劣对比
来源:宝鄂实业
2020-03-20 14:40
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1. 资本和金钱
铅酸电池有着悠久的历史比锂电池技术成熟的资本:1千瓦时的铅酸电池价格是在500元以下,1千瓦时锂离子电池价格达到了1200元,现在铅酸电池的价格仍有一定的优势,但随着锂电池相关技能进行的速度,它的价格在下降,优势将很快被删除。
与两者相比,氢动力电池的成本更高。一方面,制氢过程的能量损失较大。从电解制氢开始,氢气的能耗、氢气的再生过程都会产生能量损耗;而现在电解水的电主要是煤发电,燃烧煤发电也会有能量损失。
另一方面,铂催化剂是非常罕见的。铂是一种昂贵的金属,在氢燃料电池发电过程中用作催化剂。如果大规模生产氢燃料电池,铂金将会因为需求和稀缺而变得更加昂贵。
另外,更重要的是氢站的建设成本。加氢能力200公斤以上的加氢站建设成本1000多万元。
2)环境保护
铅酸蓄电池中含有重金属铅,在生产过程中会产生污染,废电池处理不当也会产生污染。然而,锂电池在生产过程中的污染非常小,废电池中只有少量的污染。
氢能电池对环境无污染。它是一种电化学反应,通过燃烧释放污染物,如COx, NOx, SOx和灰尘。如上所述,燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源(光伏板、风能等)产生的,那么整个循环就是一个完整的过程,没有有害排放。
3.就效率而言
铅酸电池在寿命、能量密度、充放电效率等方面都不如锂电池和氢电池。
锂电池具有高能量和高储存能量密度,达到460-600wh /kg,约为铅酸电池的6-7倍。带有磷酸亚铁锂正极的电池1C(100%DOD)经过6年多的充放电,寿命达到10000次。
氢燃料电池的储能密度高,约为1kWh/kg,重量轻,续航里程长。一般会超过500公里,而纯电动汽车是根据电池容量的大小,现在大多数纯电动汽车的续航里程在300公里左右,少数型号可以达到400至500公里。
四、安全
铅酸电池历史悠久,技术成熟,比锂电池安全,可用于复杂环境。但是,锂电池对环境的要求比较高,对充放电电流和电压的要求也比较高。锂离子电池中储存的总能量与其安全性成反比。随着电池容量的增加,电池体积也随之增大,其散热功能也变差。事故的可能性将大大增加。
随着燃料电池直接使用空气中的氧气作为氧化剂,空气中的杂质如二氧化硫、硫化氢等有害气体进入燃料电池,导致燃料电池阴极催化剂“中毒”,造成不可挽回的损害的阴极催化剂,从而导致燃料电池功能的下降。
尽管氢电池必须是安全的隐患,但是谈论“氢”颜色改变的想法已经过期,和氢气泄漏速度比常见的燃料,但总能量的泄漏不高,氢气具有非常高的扩散系数和浮力,泄漏可以减少敏捷的浓度,当氢气爆炸极限范围宽,但爆破可以出现很低,没有烟和灰霾,氢脆现象会引起金属脆裂,可选用适当的防护材料来防止。