为什么燃料电池没有像锂电池那样被大规模使用？

一直以来，对于锂电池和燃料电池，各有各的优势，也都有其不足之处，但是从目前来看，锂离子电池已经在各个方面都要比燃料电池更加有优势。说起锂电池，现在市场上已经被大规模的使用，而且看起来效果还是很不错的，前景也相当的好。其实，燃料电池早在一百多年前就被发明出来，但是一直没有大规模的应用，说明燃料电池还是有很多的不足之处。
 

　　从技术上角度来看，锂电池的技术难度要比燃料电池简单的多，制造一个燃料电池要比制造一个锂电池困难太多，其次，在制造成本上，燃料电池所需要的催化剂成本非常之高，比锂电池要高出好几倍，如果是氢燃料电池，还需要一些交换膜，更加是增加了成本。
 

　　燃料电池还有不足的地方就是充电问题了，虽然燃料电池所使用的是甲醇和乙醇之类的燃料，但是他的充电却不能像手机电池一样，难道真的要去买一瓶甲醇或者乙醇回来加上吗?显然是不可能的。除此之外，燃料电池在功率的调节上也是比较困难的，由于燃料电池进行反应时需要一个稳定的环境，所以没法自如的调节电压，因为提升功率需要提升反应速率，而提升反应速率会大大降低稳定性，危险系数增加。
 

　　但是，燃料电池并不是一点优势都没有，相对于动力电池锂电池来说，在环境的保护上面，燃料电池是直接将燃料转化为电能，清洁干净。而且还很高效，燃料电池如果是电厂用来进行联合循环发电的话，能量利用率理论上接近85%的极限，普通的汽车用氢燃料电池也能接近或是达到50%。

首先，从电压平台来讲，锂离子电池由于采用的正负极材料不同，其单体电池的工作电压范围为3.7~4V，其中应用规模较大的磷酸铁锂电池工作电压为 3.2V，是镍氢电池的 3 倍、铅酸电池的 2 倍。
 

　　其次，能量密度大，当前乘用车锂离子动力电池的能量密度接近 200Wh/kg，预计 2020 年达到300Wh/kg。
 

　　从电池的寿命来看，由于电化学材料特性的制约，锂离子电池的循环次数没有取得突破，以磷酸铁锂为例，单体电池循环次数可以达到 2000 次以上，成组后仅为 1000 次以上。无法满足公交运行 8 年期限的要求。
 

　　我们再从对环境的影响上来看，锂离子电池采用轻金属锂，尽管不含汞、铅等有害重金属，被认为是绿色电池，对环境污染较小。但实际上由于其正负极材料、电解液包含镍、锰等金属物，美国已经将锂离子电池归类为一种包含易燃、浸出毒性、腐蚀性、反应性等有毒有害性的电池，是目前各类电池中包含毒性物质最多的电池，并且因为其回收再利用的工艺较为复杂导致成本较高，因此目前的回收再利用率不高，废弃的电池对环境影响较大。
 

　　再者，从锂电池的成本来看，锂离子电池初期购置成本高，以目前公交车用动力电池主流产品磷酸铁锂电池为例，价格大约在 2500 元/kWh，随着电动汽车的普及，有望在 2020 年降低到 1000 元/kWh以下。由于单体电池成组后循环次数的制约，公交车通常在 3 年左右即需要更换电池，运营单位成本压力较大。
 

　　首先大规模应用纯电动汽车，由于充电需求较大，充电设备对电网的谐波干扰将会凸显，影响电网的供电质量;其次，在快充时，由于是大倍率充电，因此充电功率较高(乘用车在 50kW、客车在 150~250kW 左右)，对电网的负荷冲击较大。
 

　　因此，基于目前锂离子电池的技术水平来看，其电动汽车方面的应用主要在行驶里程小于 200km 的短途纯电动汽车中。

由于锂电池替代铅酸电池的进程在不断加速，有些人在买了铅酸电池电动车之后又换成锂电池电动车，不禁会疑惑：之前铅酸电池的充电器能否用到锂电池充电上?对此，相关资料显示，这是不可行的。
 

　　由于铅酸电池充电器一般设置为两段式或三段式充电模式，锂电池与铅酸电池的电压等级是不匹配的。而锂电池也有很多种，电池性能及电池保护板参数都有可能不一样。因此锂电池并不像铅酸电池一样，有通用型的电池充电器。通常来说，锂电池出厂时都配有专用充电器。为了保护锂电池，需使用专用充电器。
 

　　以下是给锂电池充电时需要注意的相关事项：
 

　　1、为延长锂电池寿命，需要给锂电池经常充放电。要养成骑行电动车使用电量80%以后必须充电的习惯，不能等电用光了才充电。此外，锂电池切忌长时间存放。
 

　　2、在给电动车充电电池充电的时候，必须关闭电门锁，并且不能将电池倒置。充电时应一次充满，不宜分多次充电。
 

　　3、电器不宜在亏电的状态下存放，因此电池在存放不用的时候，需每个月给电池充满一次电。
 

　　4、锂电池在充电时需使用配套的充电器，因电池原材料与锂电池生产工艺不同，对充电器的技术要求也不一样，因此只有使用专用的充电器充电才能使锂电池寿命更长，并且预防安全隐患。
 

　　5、锂电池没电时，应关闭电源骑行，不能使用回升电压行驶，防止严重亏电，这样才能延长电池使用寿命。
 

　　6、给电动车锂电池充电时，在充电指示灯显示满电时再浮充1～2小时，不宜立即停止充电。