鋰離子電池和氫燃料電池區(qū)別有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-27 17:58
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中國科學(xué)院物理研究所在他們所90周年大慶的時(shí)候，對外展示了使用鈉離子電池的電動(dòng)汽車。這種電池材料的優(yōu)點(diǎn)就是便宜。其能量密度已經(jīng)達(dá)到鋰離子電池的60%，價(jià)格也低30%-40%。
限制因素是鈉離子電解液的開發(fā)，雖然鈉離子電池不需要鋰材料。但鈉離子電解液受限于規(guī)模小，所以價(jià)格仍然很高。
雖然新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室有所發(fā)展，但要在實(shí)際生活中應(yīng)用還需要時(shí)間，也需要政府支持。
問：中國產(chǎn)新能源汽車與特斯拉在續(xù)航里程的差別是否在電池？產(chǎn)品本身是否有高技術(shù)壁壘？
楊遠(yuǎn)&姚彥：特斯拉在建Gigafactory之前是不生產(chǎn)電池的，他們都是用日本的松下的鎳鈷鋁（NCA）的電池。其實(shí)特斯拉技術(shù)最核心、最大的優(yōu)勢是整個(gè)電池包、電池管理系統(tǒng)做的非常好。
它的電池材料是鎳鈷鋁。從材料本身來講，鎳鈷鋁的安全性和三元材料、磷酸鐵鋰相比較差，相對容易著火。但特斯拉把它的整個(gè)電池管理系統(tǒng)做得非常好，這個(gè)是遠(yuǎn)比國內(nèi)好的。
對國內(nèi)的廠家來講，可能今年下半年就要開始用622、明年甚至使用811三元材料，能量密度從電芯上來講和特斯拉是差不多了。
我覺得特斯拉和中國產(chǎn)新能源汽車最大的區(qū)別是在電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力、生產(chǎn)的管理、電池的一致性上、電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)以及新材料的研發(fā)能力上，這些會(huì)決定電池的整體的性能和安全性。
問：如何看待日本正在研究的氫燃料汽車技術(shù)？它離實(shí)用還有多少距離？
楊遠(yuǎn)：燃料電池的理論能量密度是最高的，比汽油還要高。如果只考慮氫的質(zhì)量，能達(dá)到32kWh/kg，是鋰離子的60倍。但實(shí)際上還是有很多的問題待解決。
如果把燃料電池的催化劑及整個(gè)系統(tǒng)考慮進(jìn)去，燃料電池的能量密度和現(xiàn)在的鋰離子電池比起來只高出2—3倍。而且將來鋰電池會(huì)做得更好，雙方的實(shí)際差距沒有那么大。
還有燃料電池里面還必須用鉑金作為催化劑。雖然用量已經(jīng)下降很多了，但成本還是非常高。這個(gè)價(jià)格可能是鋰電池系統(tǒng)的2—3倍，甚至更多，同時(shí)催化劑中毒也是一個(gè)安全問題。
此外，氫的制造是一個(gè)問題?，F(xiàn)在工業(yè)用水煤氣去制氫，會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。還有包括一些像高壓氫氣的安全性、氫氣的來源等涉及到一系列產(chǎn)業(yè)鏈的問題。
我個(gè)人的看法是現(xiàn)在燃料電池從成本上來講還是非常昂貴，這個(gè)方向肯定是要研究，而且國家應(yīng)該重視。目前很難說它就能取代鋰離子電池的電動(dòng)車。因?yàn)閷τ谲噥碇v，最后成本其實(shí)是燃料電池一個(gè)非常重要的制約因素。
問：新能源汽車所使用的電池未來的趨勢是鋰電嗎？
姚彥&周華：豐田的燃料電池汽車Mirai大概是接近6萬美元。燃料電池的催化劑和質(zhì)子交換膜的價(jià)格還是一個(gè)比較大的問題。
整體看，在新能源汽車未來的趨勢上，鋰電取勝的可能性會(huì)更大一點(diǎn)。但是政府的態(tài)度也是一個(gè)決定性因素，就是說到底是由政府來選一個(gè)勝者呢？還是完全交給市場檢驗(yàn)。
未來也許燃料電池有一個(gè)突越式的發(fā)展。至少目前中國、美國和日本的電動(dòng)車，鋰電池為主的汽車現(xiàn)在還是主流。特別是現(xiàn)在當(dāng)鋰電池可以達(dá)到450－500 Wh/kg能量密度，我覺得這可能更實(shí)際。
問：高鎳材料成熟度目前如何？
楊遠(yuǎn)：現(xiàn)在這個(gè)所用三元材料還是在523或111的階段，但是國內(nèi)一些廠家可能今年下半年就要開始用622，明年使用811，能量密度從電芯上來講和特斯拉是差不多的。
