氫燃料電池和鋅空氣電池都不是充電電池嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-11 09:17
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是靠消耗其他材料（氫氣，鋅）產(chǎn)生電能，需要添加其他材料才能維持運(yùn)行，更類似傳統(tǒng)燃油車加油的概念。
還有幾種比較另類的電池，一般當(dāng)作動力電池的輔助使用。下面我們就來詳細(xì)說說各類電池的特點(diǎn)和用于汽車的優(yōu)劣。
?。ㄒ唬?a href="http://www.pdszhhs.com/" style="box-sizing: border-box; background-color: transparent; color: rgb(51, 122, 183); text-decoration-line: none;" target="_blank">氫燃料電池
首先我們來看被“給力哥”諷刺為傻瓜電池的氫燃料電池。燃料電池并不是一個新東西，它的歷史可以追溯到1838年，德國化學(xué)家提出了燃料電池的理論。真正實(shí)現(xiàn)商用化則是1955年的事情，美國通用電氣的工程師造出來實(shí)用化的氫燃料電池，隨即就應(yīng)用了到美國太空探索的雙子星計劃（題外話，有興趣的可以搜索一下紀(jì)錄片《從地球到月球》，看看美國人的雙子星計劃，阿波羅計劃，再看看中國的神舟計劃，嫦娥計劃）。
1991年發(fā)展出來可以應(yīng)用于汽車的氫燃料電池，這就是今天氫燃料電池的來源。
相對于其他電池，氫燃料電池最大的優(yōu)勢是能量密度極高，實(shí)驗(yàn)室可以做到3千瓦時每公斤，比其他類型的電池都高很多。用于汽車可以以更小的體積和重量，提供更長時間的續(xù)航。
但是，氫燃料電池也存在問題：
一是價格，氫燃料電池的核心零件是質(zhì)子交換膜和鉑催化劑，都是非常昂貴的材料，用在不計成本的航天可以，用在汽車上昂貴的價格讓氫燃料電池普及困難，即使到2015年，豐田也只敢說整車5萬美元，30多萬人民幣。而目前的價格是150萬到200萬人民幣，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于燃油車和鋰電池的電動車；
二是燃料的來源和儲存，氫燃料電池需要?dú)錃猓瑲錃獗旧聿]有產(chǎn)業(yè)鏈支撐，制造，運(yùn)輸，儲存，加注都極不方便，成本又很高，危險還很大，相比燃油車和鋰電池車成熟度太低。
從用戶體驗(yàn)角度，氫燃料電池車還有很長的路要走。給力哥諷刺氫燃料電池為“傻瓜電池”，也不是完全沒有道理。
（二）鋅空氣電池
鋅空氣電池的歷史也很悠久，可以追溯到1878年。鋅空氣電池更加類似我們所實(shí)用的干電池，實(shí)際上在很多領(lǐng)域，鋅空氣電池也在替代干電池。
鋅空氣電池的能量密度較高，可以達(dá)到每公斤0.3千瓦時，比鋰電池高一，并且價錢便宜，鋅材料比鋰便宜的多。
但是鋅空氣電池也有兩個問題：
首先功率密度低，使用鋅空氣電池的電動車的雖然續(xù)航里程不遜色于鋰電池電動車，但是加速、爬坡性能都很糟糕，實(shí)用性不佳；
其次產(chǎn)業(yè)鏈不匹配，鋅空氣電池和氫燃料電池類似，也需要更換材料，鋅空氣電池需要把氧化鋅更換為金屬鋅，這就需要從發(fā)電廠，到電解鋅工廠，鋅電池制造廠，到汽車換電池站等一系列的產(chǎn)業(yè)鏈配套。這些都要從頭開始，同樣遠(yuǎn)不如鋰電池成熟，要實(shí)用化也需要走很長的路。
?。ㄈ╋w輪電池
飛輪電池是最近幾十年才發(fā)展出來的新型電池，它不是傳統(tǒng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電池，而是內(nèi)部有一個高速旋轉(zhuǎn)的飛輪，靠飛輪動能儲存能量的電池。
飛輪電池沒有化學(xué)物質(zhì)，不存在爆炸燃燒之類的安全性問題，也不怕溫度變化，環(huán)境惡劣，循環(huán)壽命非常長。更可貴的是飛輪電池有極高的功率密度，達(dá)到5－10KW/kg，遠(yuǎn)高于其他類型的電池，盡管能量密度和鋰電池差不多，但是高功率密度可以帶來極好的汽車加速性能，在能量回收的時候，也就可以承受更大的功率。
在保時捷918的概念車上，副駕駛位置就是一個飛輪儲能系統(tǒng)飛輪電池唯一的缺點(diǎn)就是貴，技術(shù)上，性能指標(biāo)上，安全性上，飛輪電池都很適合汽車使用，但是高昂的價格注定它只可能出現(xiàn)在豪華車或者超跑上，而不能進(jìn)入大眾用汽車。
（四）鋰電池
鋰電池的歷史可以追溯到70年代，是目前應(yīng)用最廣泛的電池。
汽車用的動力鋰電池，其實(shí)也分好幾類，特斯拉最新用的松下電池已經(jīng)是三元鋰電池了，三元鋰電池的能量密度、功率密度、安全性比較均衡，是中庸之選。
特斯拉的優(yōu)勢是，用軟件的辦法，解決了充放電過程中的安全性問題。使得本來不偏重安全的三元鋰電池可以應(yīng)用于汽車。
但是特斯拉的電源管理技術(shù)解決不了穿刺問題，只能靠加強(qiáng)電池包的保護(hù)來解決，遇到極端碰撞，強(qiáng)大的沖擊力擊破電池包的保護(hù)，特斯拉依然會起火爆炸，只是高強(qiáng)度的保護(hù)給了車主逃生的時間。
磷酸鐵鋰（也就是比亞迪所謂的鐵電池）是應(yīng)用比較廣泛的電池，它的優(yōu)勢是安全性相對比較好，盡管也有事故，但是相對其他鋰電池已經(jīng)是最好的了。它的功率密度比較好，可以大倍率放電，有不錯的加速性能。在循環(huán)壽命方面磷酸鐵鋰也有優(yōu)勢，長期使用成本相對較低。
磷酸鐵鋰的缺點(diǎn)是能量密度相對較低，同樣重量續(xù)航里程沒有優(yōu)勢。此外，低溫性能比較差，冷天電量會損失很多。
綜合看，磷酸鐵鋰還是被一致看好的動力電池。
錳酸鋰電池，日本企業(yè)用的很多，優(yōu)點(diǎn)是低溫性能比較好，低溫電量損失沒有磷酸鐵鋰那么嚴(yán)重，價格也便宜，安全性不如磷酸鐵鋰，但是還不錯。但是材料本身不太穩(wěn)定，容易產(chǎn)生氣體。
車云小結(jié)：
從目前的技術(shù)看，氫燃料電池、鋅空氣電池都需要新建一個產(chǎn)業(yè)鏈來支撐，這需要很長的時間和大量的投資，而且兩者都有弱點(diǎn)，競爭力很弱，很長一段時間不會有什么希望。
飛輪電池性能優(yōu)異，但是價格昂貴，如果能找到大幅度降低成本的辦法，飛輪電池是最適合電動車的，可惜目前還沒有找到的跡象。這就決定未來很長一段時間，飛輪電池只能出現(xiàn)在一些超高價的豪華車和超跑上。
