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燃料电池相比锂离子电池有哪些优势和不足呢?

来源:宝鄂实业    2019-04-21 12:51    点击量:
 
不足:
 
1,技术上难度太大。锂电池运用比较早,而且也别广泛应用,并且现在看起来还是可以支撑很久的。料电池从发明到现在100多年了,可是到现在都没有大规模应用。
 
2,成本太高。燃料电池所需要的催化剂(铂、钯)成本非常高,比锂电池高出来不止一点儿半点儿。而且如果不是氢气燃料电池的话,还需要一些交换膜之类的东西,成本更是倍增。
 
3,“充电”困难。虽然可以用甲醇、乙醇之类的来做燃料,但是你总不可能真的手机没电了去小卖部买瓶二锅头充电吧?如果是汽车用的氢燃料电池的话,那危险性不言而喻。
 
 
4,功率调节困难。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。
 
优势:
 
1,无污染,干净清洁。燃料直接转化成电能,清洁干净不必说了。
 
2,高效率。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%。据我所知,目前效率最高的燃气轮机联合循环机组(9001FA)热效率也就是56%左右,而燃气轮机理论极限不到70%,车用内燃机貌似是不到20%。
 
 
燃料电池是一发电装置,而锂电池是一个储存电的装置,两者在功能技术上都无法直接相比,燃料电池是供能元件,而锂电池是储能元件,在应用中都不可缺少。目前,我国是全球最大的电动汽车市场,在锂电池产业占据领先地位。但随着科技发展以及国家政策的调整,锂电池出现了强劲的对手——氢燃料电池。2018年国家提高了对纯电动乘用车的补贴门槛、补贴力度也有所下降,而国家对氢燃料电池汽车持鼓励态度,补贴平稳且到2020年不实行补贴退坡。与此同时,上海、广州、武汉、西安、杭州等十余座城市都已出台政策支持氢燃料电池汽车发展。
 
国家政策倾斜如此明显,我们不禁要思考:纯电动汽车能否持续占据主流地位?作为后起之秀的氢燃料电池又具备哪些竞争优势?未来,两者谁将是新能源汽车世界的“霸主”?
 
从以上表格可以看出,若从两者的技术、成本角度评估,锂电池占据绝对优势。
 
技术角度
 
锂电池生产技术成熟、产业链完善、可以批量化生产且生产成本低,正处于规模效应扩大阶段。而氢燃料电池制造难度较大,对于质子交换膜、关键材料催化剂、双极板等技术要求高,这些关键技术主要掌握在美国、欧洲、日本手中。
 
从时间上来看,氢燃料电池只需要3—20分钟;而锂电池充电时间相对较长,大概需要30分钟—3个小时。
 
从续航里程来看,氢燃料电池轻易可达600km以上,且提升空间大。而锂电池的续航里程为400km左右,续航里程易受环境温度制约,且会出现锂电池老化现象。
 
从质量能量密度上来看,锂电池能量密度为90到140Wh/kg,三元锂电池理论能量密度是300到350Wh/kg。氢燃料电池作为一种发电装置,能量密度远高于锂离子电池,目前能达到600Wh/kg,理论上限是1到2万Wh/kg,提升空间巨大。
 
成本角度
 
目前国内氢燃料电池制造产业链基本处于空白状态,难以实现批量化生产,从而增加成本;除此之外,建设一座加氢能力大于200公斤的加氢站成本在1000多万元以上,虽然国家出台了对“符合国家技术标准且日加氢能力不少于200公斤的新建燃料电池车加氢站,每站奖励400万元”的扶持政策,但高昂的建设成本还是让人望而却步。
 
此外,两者也都存在一定的安全问题。锂电池存在过充过放的问题,碰撞时电解液泄露容易起火;氢燃料电池储氢罐需要密封,加氢时氢气泄露容易引起燃烧,碰撞时容易氢气泄露。