鋰電池和燃料電池在新能源汽車上各有什么優(yōu)勢？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-29 11:09
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鋰電池
參考眾多國際車企新能源汽車銷量目標是到2025年要占年度汽車總銷量的10-25%，我們測算中長期全球動力電池需求年均增加60-120Gwh，如果參考中法英德印等國燃油車到2040年全面退出，那么遠期全球動力電池需求年均增加180-240GWh。全球動力電池現(xiàn)有產(chǎn)能主要分布在中日韓三國，新增動力電池產(chǎn)能有望集中在中國大陸，包括內(nèi)資的CATL、比亞迪、國軒高科、沃特瑪?shù)鹊拇笠?guī)模擴產(chǎn)計劃，外資車企采購國產(chǎn)電池、特斯拉國產(chǎn)化、外資電池廠家來華設(shè)廠都將推動電池產(chǎn)能在大陸擴張。
2017年新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄基本保持著每月一批的節(jié)奏，發(fā)布趨勢呈常態(tài)化。截至9月份，車型目錄已經(jīng)公布8批，合計共2,538款車型，其中新能源乘用車款196（其中純電動265），客車1,526款（其中純電動1,142款），專用車716款（其中純電動714款）。
伴隨新能源汽車銷量增長，動力電池作為核心零部件也得到快速增長。從2015年新能源汽車銷量大幅增長后，國內(nèi)外動力電池市場也呈現(xiàn)爆發(fā)趨勢，電池廠商的產(chǎn)能、出貨量的大幅提升。
燃料電池
1.安全性角度
燃料電池系統(tǒng)的安全隱患主要來自氫氣的泄露與控制，而鋰電池的安全隱患主要來自于鏈式反應(yīng)（這種反應(yīng)極快，不易控制）。燃料電池的安全隱患屬于物理層面，鋰電池的安全隱患屬于化學層面，鏈式反應(yīng)速度極其短暫，加上大型鋰離子動力電池的BMS安全監(jiān)控主要是依據(jù)電芯溫度和電壓/電流的變化。
所以就可控性角度說，鋰電池的控制難度要比燃料電池大。不過如果遇到極端劇烈碰撞，燃料電池的危害程度則要更大。
2.低溫性能角度
總體而言鋰電池的低溫性能要比燃料電池差。
這是因為低溫下電解液的粘度增大電導率下降，導致電池極化急劇增加。雖然燃料電池低溫起步性能差，但隨著啟動后自身放熱，電堆的溫度會很快穩(wěn)定在80-90℃的正常工作溫度范圍。
3.成本角度
雖然燃料電池的無需依賴石油，理論上屬于零排放（排出水），但氫氣來源、存儲、安全使用等復雜和嚴苛，導致氫燃料電池成本過高。
4.補給時間
以氫燃料電池為例，補給時間很短，直接加氫僅需3~5分鐘。而鋰電池充電卻很費勁，一般充電模式下需要3~8小時才能充滿。
5.續(xù)航里程
就現(xiàn)今鋰電池技術(shù)而言，很難突破500km，但氫燃料電池儲能密度高，且重量輕，續(xù)航里程普遍更遠，超過500公里沒難度，比如豐田Mirai氫燃料電池車續(xù)航里程就突破了500km。燃料電池在續(xù)航里程上更有優(yōu)勢，這是因為相比于鋰離子電池，燃料電池的能量密度主要取決于其攜帶的氫氣量，“油箱”越大，續(xù)航里程越大（簡單理解是：鋰電池是儲電裝置，而燃料電池是能量轉(zhuǎn)化裝置）。
參考眾多國際車企新能源汽車銷量目標是到2025年要占年度汽車總銷量的10-25%，我們測算中長期全球動力電池需求年均增加60-120Gwh，如果參考中法英德印等國燃油車到2040年全面退出，那么遠期全球動力電池需求年均增加180-240GWh。全球動力電池現(xiàn)有產(chǎn)能主要分布在中日韓三國，新增動力電池產(chǎn)能有望集中在中國大陸，包括內(nèi)資的CATL、比亞迪、國軒高科、沃特瑪?shù)鹊拇笠?guī)模擴產(chǎn)計劃，外資車企采購國產(chǎn)電池、特斯拉國產(chǎn)化、外資電池廠家來華設(shè)廠都將推動電池產(chǎn)能在大陸擴張。
2017年新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄基本保持著每月一批的節(jié)奏，發(fā)布趨勢呈常態(tài)化。截至9月份，車型目錄已經(jīng)公布8批，合計共2,538款車型，其中新能源乘用車款196（其中純電動265），客車1,526款（其中純電動1,142款），專用車716款（其中純電動714款）。
伴隨新能源汽車銷量增長，動力電池作為核心零部件也得到快速增長。從2015年新能源汽車銷量大幅增長后，國內(nèi)外動力電池市場也呈現(xiàn)爆發(fā)趨勢，電池廠商的產(chǎn)能、出貨量的大幅提升。
燃料電池
1.安全性角度
燃料電池系統(tǒng)的安全隱患主要來自氫氣的泄露與控制，而鋰電池的安全隱患主要來自于鏈式反應(yīng)（這種反應(yīng)極快，不易控制）。燃料電池的安全隱患屬于物理層面，鋰電池的安全隱患屬于化學層面，鏈式反應(yīng)速度極其短暫，加上大型鋰離子動力電池的BMS安全監(jiān)控主要是依據(jù)電芯溫度和電壓/電流的變化。
所以就可控性角度說，鋰電池的控制難度要比燃料電池大。不過如果遇到極端劇烈碰撞，燃料電池的危害程度則要更大。
2.低溫性能角度
總體而言鋰電池的低溫性能要比燃料電池差。
這是因為低溫下電解液的粘度增大電導率下降，導致電池極化急劇增加。雖然燃料電池低溫起步性能差，但隨著啟動后自身放熱，電堆的溫度會很快穩(wěn)定在80-90℃的正常工作溫度范圍。
3.成本角度
雖然燃料電池的無需依賴石油，理論上屬于零排放（排出水），但氫氣來源、存儲、安全使用等復雜和嚴苛，導致氫燃料電池成本過高。
4.補給時間
以氫燃料電池為例，補給時間很短，直接加氫僅需3~5分鐘。而鋰電池充電卻很費勁，一般充電模式下需要3~8小時才能充滿。
5.續(xù)航里程
就現(xiàn)今鋰電池技術(shù)而言，很難突破500km，但氫燃料電池儲能密度高，且重量輕，續(xù)航里程普遍更遠，超過500公里沒難度，比如豐田Mirai氫燃料電池車續(xù)航里程就突破了500km。燃料電池在續(xù)航里程上更有優(yōu)勢，這是因為相比于鋰離子電池，燃料電池的能量密度主要取決于其攜帶的氫氣量，“油箱”越大，續(xù)航里程越大（簡單理解是：鋰電池是儲電裝置，而燃料電池是能量轉(zhuǎn)化裝置）。
