燃料电池与锂离子电池对比有哪些优势和不足？

要比较优势和不足，前提是在相同应用目的前提下。
先将燃料电池和锂电池作为对象比较不同和相同，然后才可针对不同的应用比较优势和不足。
不同@工作方式：燃料电池输入化学能，输出电能；锂电池输入电能，输出电能。因之，燃料电池是能量转化装置，而锂电池是储能(电能)装置。
相同@放电原理：燃料电池和锂电池对外输出电能时不是热机过程，而是等温绝热的电化学电源过程，故此效率高。
1.当边界是地球上的人类社会时，对于未来能源结构调整的意义，燃料电池>锂电池：在化石能占绝绝大部分一次能源份额的一二百年内，如何提高从化石能到消费终端有用功的效率，以及如何屏蔽特定的有用功形式与一次能源结构的确定对应，关键是能量转化装置（人们容易类比到工业革命的蒸汽机的意义）的变革，而储能装置的作用往往是优化能量利用的效率。
2.当边界是运载工具特别是地面的汽车时，燃料电池驱动比锂电池驱动更可能成为类似今天的汽车业态：3分钟以内能量恢复，续驶里程超过400公里。化学反应需要氧化剂、还原剂(俗称燃料)和反应场所，燃料电池汽车只需要携带两样：燃料和反应场所——燃料电池；而锂电池汽车则需三样都带，又锂电池中氧化剂、还原剂存放距离很近(当前是靠百微米厚的隔膜)即使不工作也有自放电，再锂电池为达成寿命循环往往浅充浅放，即不能每个循环都像传统汽车那样将油用干、将油加满，故此真实使用时理论的续驶里程还要减半。这就是现在的燃料电池汽车有效续驶里程可达到600公里以上，而锂电池汽车有效续驶里程一般地小于100。燃料电池汽车类似天然气内燃机汽车，反应场所和燃料可以物理隔离，燃料加注实际是物理过程，要多快可以多快——只要经济上觉得上算，而锂电池汽车能量恢复是充电过程，即电解反应，需要控制要不然就会有副反应发生，其燃料加注速度受到技术进展程度的制约。
不足@
1.当边界是便携电子设备时，燃料电池由于氧化剂、还原剂、反应场所分离，其系统集成简化的难度远远大于已经充分集成的锂电池或者其他种类二次电池；
2.当边界是电网不间断备份时，2ns的电子设备要求，燃料电池要把分离在外的氧化剂和还原剂送到电池内几乎是不可能达成的；
产业化程度：燃料电池现在没有产品制造业；而锂电池针对便携电子设备的现场电源已经形成了批量制造业。但针对汽车，两者都没有形成产品制造业，共同的技术难点在于电化学反应如何适应电机的感性负载大动态需求。
容易被蛊惑的说法：锂电池汽车因为现在已经存在锂电池工业，会比燃料电池汽车更容易取代内燃机汽车的历史地位。道理上的谬误：产品开发是从客户需求出发的，没听说割草机用的内燃机通过升级改造就能成就汽车内燃机的；经验上的认知：蓄电池汽车，从1900年开始，锂电池已经是第四次浪潮了，好像还是不会成功在这个10年，这是件很难的事情。
最让人憧憬的说法：燃料电池发动机+锂电池形成电电混合动力驱动汽车，可以1）提升2倍效率；2）车辆零排放；3）寿命和成本容易达成；4）摆脱汽车对原油资源的单一依赖。

脱离开使用环境谈优缺点是耍流氓行为，比如我大铅酸不能用在手机上面。
首先，就挑氢氧燃料电池PEMFC与镍钴铝NCA锂电池、磷酸铁锂电池作为代表，在动力电池方面比较。
燃料电池是发电装置，那么加装储氢设备后就是个储能装置了。
PEMFC具有甩磷酸铁锂几个数量级的能量密度。另外，燃料电池车的充气速度只有3分钟，跟锂动力电池充电比绝对是优势。

感谢弗雷刘，纠正此处错误:丰田刚刚推出的未来基本已经体现出PEMFC的能量密度优势，巡航里程500公里。由于没有查到比亚迪秦的纯电动款数据，所以不厚道地把特斯拉的442公里拉出来了。
另外借鉴一下中Gocon的数据：德国打算建造1000座加氢站、日本也同样1000座加氢站。在加氢站没有普及的情况下，燃料电池车比纯电动车更难进入市场。

下面针对PEMFC本身的缺陷，结合中国目前的情况分析：
PEMFC的催化剂Pt的催化指标参照衣老师2012年的PPT达到了3美元/W，而且丰田公司也提出2020年PEMFC发动机的成本将降到现有的1/4，但是依然昂贵。
Pt在气态硫氮氧化物浓度以ppm为单位存在的情况下有严重的中毒情况，浓度高于百ppm中毒不可逆，我国空气中硫氮氧化物含量单位绝对可以以百分为单位。
PEMFC的催化剂载体碳，在放电状态下很容易氧化造成结构坍塌，使Pt的催化面积迅速减小并流失，造成电池寿命衰减，目前载体碳使用的是XC-72，美国卡博特。
PEMFC采用的Nafion（全氟磺酸树脂）膜，主要生产技术掌握在美国杜邦公司，我国目前在山东省有Nafion膜生产基地，但是由于分子末端的C不能做到由H原子闭合，所以性能有一定差距。好吧上一句是听来的。另外，Nafion膜的进口价大概是7000RMB/平方米，2011年。
PEMFC的扩散层为保证性能使用的是进口碳纸，目前日本东丽为主要供应商，按4A/平方厘米、放电电压0.7V参考，价格大概在6000RMB/平方米左右，没有大规模购买，不清楚。
所以丰田未来的出售价格实在是令人感到费解。

锂电池的缺点表现为三元锂电池不安全，特斯拉已发生过N起起火事故；虽然PEMFC也存在此类隐患，不过丰田未来可以用枪射击电池部位，不知道能不能禁得起车辆碰撞，顺便吐个特斯拉的槽：防弹底盘噱头没有枪击做得好啊。
磷酸铁锂电池放电平台过于平缓，不易掌握充放电情况。
另外，锂电池的高性能隔膜和电解液尚未达到大规模国产化。

至于寿命问题，在不更换组件的情况下PEMFC的使用寿命如果做出和锂电池类似使用年限的承诺，估计要赔死。
综上所述，氢氧燃料电池作为动力电池完全不适合我国，缺点碾压优点。