固态锂电池和氢燃料电池二者性能对比
来源：宝鄂实业
2019-10-27 14:18
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发展新能源汽车产业势在必行
随着全球能源危机的日益严重，以及汽车尾气排放所造成的环境污染逐渐引起世界各国的关注，新能源汽车成为全球汽车产业发展的焦点。结合中国国情和汽车行业的现状,基于中国汽车产业的转型升级,能源结构调整,缓解环境压力和其他三个方面的深度战略考虑,新能源汽车的发展已成为必然趋势。
(一)支持培育支柱产业，助力中国汽车产业转型升级
作为高技术含量、高附加值的战略性支柱产业，市场格局的变化直接影响到我国国民经济的建设。在传统汽车产业领域，中国由于缺乏核心技术，严重依赖进口，在市场竞争中失去了主动地位。新能源汽车的出现颠覆了汽车这个有着几百年历史的传统概念，这可能是中国改写全球汽车产业格局的绝佳机会。目前，国内新能源汽车技术与国外先进水平的差距正在缩小，具有一定的技术基础和储备，因此，新能源汽车将成为建设制造强国、产业转型的载体。把握新能源汽车产业的发展机遇，是实现汽车动力向汽车动力跨越的关键举措。
2. 摆脱对石油的依赖，推进国家能源结构调整
石油作为一种战略资源，对一个国家的能源安全至关重要。随着经济的不断发展，中国对石油的需求逐年上升。2018年，中国石油净进口4.4亿吨，对外依存度上升到69.8%。从这个角度看，能源安全已成为我国经济社会发展的一个全局性、战略性问题。一旦石油进口受到限制，中国将面临重大的能源危机。因此，加快调整我国对石油能源的过度依赖，实现绿色、多元发展迫在眉睫。据统计，汽车工业的油耗约占全国油耗总量的40%，随着汽车保有量的不断增长，未来油耗还会进一步增加。发展新能源汽车可以减少对石油的依赖，促进我国能源结构的调整，这不仅关系到我国汽车工业的可持续发展，而且关系到国家能源安全。
(3)减少汽车尾气排放，减少环境危机
近年来，汽车尾气排放造成的环境污染日益严重。从可持续发展和保护地球人居环境的角度来看，节能减排已成为时代的必然趋势。传统燃料汽车排放的废气中含有大量有害气体和固体颗粒，严重威胁着环境和人体健康。相对而言，新能源汽车可以实现零排放，有效缓解环境危机。因此，新能源汽车产业布局对改善生态环境具有重要意义。
第二，新能源汽车动力技术路线各有利弊，应用领域各有侧重
随着固态锂电池和氢燃料电池的兴起，它们都成为新能源汽车产业发展的重要技术路线。
(一)锂电池产业基础扎实，但固态电池技术有待提升
固态锂电池技术是汽车动力电池实现能量密度突破的重要方向。固体电池具有离子电导率高、机械强度高、能量密度高等优点。得益于国内锂电池领域原有的技术积累和产业资源，可以实现低成本量产。固态电池安全方面有很大的潜力和能量密度,但很多研究工作要做,来改善电极/电解液界面,固态电解质处理、化学稳定性等问题,以弥补缺陷的低温持续练习场下降,充电困难和高能源效率的温度控制系统
(二)氢燃料电池具有明显的性能优势，但缺乏核心技术，配套建设不足
氢燃料电池，另一个发展分支，在业界也备受推崇。氢燃料电池具有重量轻、寿命长、能量密度高、充电时间短、续航里程长、不影响环境等特点。但其关键部件如质子交换膜、催化剂、双极板等核心技术长期被国外垄断，严重制约了该行业的发展。此外，国内制氢、储氢、加氢的氢能生态链尚未形成，氢能基础设施建设不足，短期内难以广泛推广。
(三)两种电力技术路线潜在的应用优势不同
国内新能源汽车发展环境复杂，需求不同，固体锂电池和氢燃料电池两种技术路线各有优缺点，面临着实际应用潜力。
在能源分布、气候、区域和区域功能差异等方面，两种技术路线都有各自的应用。一是国内煤炭资源分布不均，近50%的煤炭资源分布在华北地区，约30%的储量分布在西北地区，而华东、西南地区煤炭资源较少。华北和西北地区发电厂的过剩容量可以通过充电桩为固态锂电池汽车提供电源，达到替代燃油和提高电能利用的双重效果。据统计，2018年我国平均弃风率为7%，主要集中在新疆、甘肃、西藏等地区。随着制氢技术的发展，这些未利用的资源可以转化为氢气，储存在压缩气体和液化氢气中。因此，该地区丰富的可再生能源为氢燃料电池汽车的发展提供了独特的条件。其次，现有的固态电池技术不能满足东北等寒冷地区的应用需求，而氢燃料电池可以作为这些地区的替代技术。第三，从区域条件来看，华东地区城市分布相对集中，发展较快，机动车数量持续增加，短途交通线路密集，适合发展固体锂电池汽车。此外，港口加氢站的集中布局相对容易，可以对停靠在港口的商用车进行改造，也可以在港口内布局氢能产业。高速公路等沿线服务区也方便建设油氢混合站，建设城际高速氢能，实现氢加气站、加气站、充电站一体化。
根据车辆的类型和用途，这两种技术各有优势。国内客车数量多，行程短，更适合携带能量密度高、体积小的固体锂电池。与氢燃料电池相比，固体锂电池技术相对成熟，具有一定的商业基础，可以满足客车和公交车的高需求。商用车、物流车辆和重型卡车需要充足的载客空间和较长的续航能力。装载固体锂电池会占用空间，增加负载，而氢燃料电池本身重量较轻，燃料通过外循环进入体内提供能量，这实际上是长距离重载时替代燃料动力的首选。加氢系统适合集中布置，符合长途、重载车辆集中存放的特点，可大大提高加氢站的利用效率，降低维护成本。
