需要注意的是，我們通常習(xí)慣把鋰離子電池俗稱(chēng)為鋰電池，而實(shí)際情況是，鋰電池和鋰離子電池是兩碼事。

鋰電池是以金屬鋰作為電極，以電子傳遞產(chǎn)生電流，由于易產(chǎn)生枝晶引起爆炸，所以早已不在應(yīng)用。鋰電池是一次電池。
鋰離子電池是以鋰離子的傳遞來(lái)完成充放電，主要以鋰摻雜金屬的氧化物作為電極。鋰離子電池是二次電池可充電。

鋰離子電池是鋰系電池中的一種，屬于二次電池，目前主要可分為液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子電池兩大類(lèi)，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充電過(guò)程中， Li+從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)，放電時(shí)則相反。

鋰離子電池由日本索尼公司于1990年最先開(kāi)發(fā)成功，傳統(tǒng)鋰電池的是用鋰或鋰合金作負(fù)極的，而索尼則是把鋰離子嵌入碳（石油焦炭和石墨）中形成負(fù)極。

先說(shuō)說(shuō)鋰電池的鼻祖——鈷酸鋰

當(dāng)然也可能是作為動(dòng)力電池先試試水，最先用在特斯拉Roadster上，但由于其循環(huán)壽命和安全性都較低，為了彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)，特斯拉運(yùn)用了號(hào)稱(chēng)世界上最頂尖的電池管理系統(tǒng)來(lái)保證電池的穩(wěn)定性。鈷酸鋰目前在3C領(lǐng)域的市場(chǎng)份額很大。

第二是錳酸鋰電池

主要最先由電池企業(yè)AESC提出，代表車(chē)型是為日產(chǎn)聆風(fēng)，由于其價(jià)格低，能量密度中等，安全性也一般，具有所謂的較好綜合性能。這種不溫不火的特性，正逐步被新技術(shù)所替代。

接著是磷酸鐵鋰

國(guó)內(nèi)比亞迪的主打電池，穩(wěn)定好，壽命長(zhǎng)，且具有成本優(yōu)勢(shì)，特別適用于商用車(chē)領(lǐng)域，但其缺點(diǎn)是能量密度一般。比亞迪的混合動(dòng)力和純電動(dòng)，也在改用三元電池。

最后是三元鋰電池

能量密度可達(dá)最高，是目前動(dòng)力電池主流方向。天際ME7搭載就是高密度三元鋰電池，電池的系統(tǒng)能量密度大于160wh/kg，NEDC綜合工況下續(xù)航里程達(dá)500km，60km/h等速工況下續(xù)航里程達(dá)700km。電池快充滿足40min~48min，電量SOC從0%~80%實(shí)現(xiàn)400km的續(xù)駛里程。

燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程比純電動(dòng)大約晚十年左右。

燃料電池是一種化學(xué)電池，與其他化學(xué)電池類(lèi)似，燃料電池通過(guò)對(duì)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋出能量的利用，將之直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。燃料電池和其它化學(xué)電池（以車(chē)載動(dòng)力鋰離子電池為例）有很大的區(qū)別：

1、燃料電池是一次電池，只能放電，不能儲(chǔ)能；我們接觸比較多的鋰電池或者鉛酸電池都是二次電池，是可以?xún)?chǔ)能的。

2、燃料電池不需要攜帶氧化劑，反應(yīng)需要的氧氣從空氣中直接獲取即可（厭氧環(huán)境所用的純氧方案除外），鋰電池或鉛酸電池必須同時(shí)攜帶氧化劑和還原劑。

從這里又可以看出燃料電池的特性：

1、燃料電池存放幾無(wú)衰減，鋰電池氧化劑和還原劑在一起，即使不用也會(huì)發(fā)生衰減，此點(diǎn)和手機(jī)電池一樣。此點(diǎn)使得燃料電池和內(nèi)燃機(jī)很類(lèi)似。

2、因?yàn)椴挥脭y帶氧化劑，理論上講負(fù)重少，使得燃料電池可以擁有很高的能量密度。

3、燃料電池是電化學(xué)產(chǎn)電，需要一個(gè)過(guò)程，導(dǎo)致在動(dòng)態(tài)響應(yīng)上無(wú)法超過(guò)鋰電池。

燃料電池的用途極為廣泛，既可應(yīng)用于軍事、空間、發(fā)電廠等領(lǐng)域，也適用于機(jī)動(dòng)車(chē)、移動(dòng)設(shè)備以及居民家庭生活所需。最早的時(shí)候，燃料電池的發(fā)展主要集中在軍事空間領(lǐng)域，如美國(guó)在“阿波羅”登月飛船和 “挑戰(zhàn)者”航天飛機(jī)上的應(yīng)用，隨后被應(yīng)用在千瓦級(jí)以上分散式的商業(yè)發(fā)電上。

燃料電池PK鋰離子電池

當(dāng)前，全球能源和環(huán)境系統(tǒng)正面臨著巨大的挑戰(zhàn)。其中，作為石油消耗和二氧化碳排放大戶的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，也正面臨著一場(chǎng)革命性的變革，將包括純電動(dòng)、燃料電池技術(shù)在內(nèi)的純電驅(qū)動(dòng)作為新能源汽車(chē)的主要技術(shù)方向，已然成為世界各國(guó)形成的共識(shí)。燃料電池汽車(chē)是電動(dòng)汽車(chē)汽車(chē)電池的另一個(gè)重要方向，與鋰離子電池相比，可以清楚地看見(jiàn)兩者間有著明顯的優(yōu)缺點(diǎn)。

首先，是從安全性角度出發(fā)。

燃料電池的安全隱患?xì)錃獾男孤杜c控制是燃料電池系統(tǒng)安全隱患的主要來(lái)源，屬于物理層面，而鋰離子電池的安全隱患則主要來(lái)自于不易控制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，屬于化學(xué)層面。因?yàn)殒準(zhǔn)椒磻?yīng)速度極其短暫，所以就可控性角度說(shuō)，鋰離子電池的控制難度要高于燃料電池。不過(guò)在遇到極端劇烈碰撞的情況下，燃料電池的危害程度則要更大。當(dāng)然這也僅僅是理論上，氫氣本身因?yàn)榭焖偬右莸奶攸c(diǎn)使得泄漏時(shí)間很短，加上高壓氫氣瓶耐撞擊、跌落、槍擊等非常規(guī)性能也為安全提供了保障。

其次，是從低溫性能的角度看。

因?yàn)榈蜏叵码娊庖旱恼扯仍龃箅妼?dǎo)率下降，會(huì)導(dǎo)致電池極化內(nèi)阻急劇增加，一般廠商都不推薦零度以下的放電行為，因此鋰電池需要外部提供供熱來(lái)解決低溫問(wèn)題。燃料電池低溫起步性能差，但隨著啟動(dòng)后自身放熱的增加，電堆的溫度會(huì)很快穩(wěn)定在80-90℃的正常工作溫度范圍。不過(guò)關(guān)于燃料電池如何實(shí)現(xiàn)低溫啟動(dòng)，特別是不使用外輔電前提下的低溫啟動(dòng)是一個(gè)重要的研究課題。

第三，是從成本角度考慮。

總體上看，無(wú)論是燃料電池還是鋰離子電池，在價(jià)格上都要高于傳統(tǒng)能源。特別是氫氣的來(lái)源、存儲(chǔ)以及安全使用等條件的復(fù)雜與嚴(yán)苛，導(dǎo)致氫燃料電池成本居高不下，短期內(nèi)難以取得優(yōu)勢(shì)。以大批量產(chǎn)數(shù)據(jù)來(lái)看，鋰電池成本最終會(huì)突破1000元/kwh；燃料電池的成本目前還是很高的，期望遠(yuǎn)期大批量實(shí)現(xiàn)的前提下可能去接近于現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)的價(jià)格。

第四，是充電所需消耗的時(shí)間。

冗長(zhǎng)的充電時(shí)間始終是鋰離子電池一個(gè)難以磨滅的痛點(diǎn)。在一般的充電模式下，一輛裝有鋰離子電池的車(chē)，需要耗費(fèi)3到8個(gè)小時(shí)才能充滿。相較之下，燃料電池就顯得方便快捷了許多，以氫燃料電池為例，直接加氫僅需3到5分鐘，就能滿血復(fù)活。

第五，續(xù)航里程。

這可能是所以純電動(dòng)汽車(chē)，特別是鋰離子電池汽車(chē)最大的痛點(diǎn)了。傳統(tǒng)的鋰離子電池在續(xù)航能力上很難突破500km，相比之下能量密度高且重量更輕的燃料電池，在續(xù)航里程上就能夠達(dá)到更遠(yuǎn)。

第六：溫度影響。

燃料電池汽車(chē)可以通過(guò)整車(chē)綜合熱管理，保持和夏天一樣長(zhǎng)的續(xù)航里程，這一點(diǎn)是鋰離子電池不能做到的。鋰離子電池不管是PTC加熱還是空調(diào)加熱，都要消耗電量。燃料電池夏天的時(shí)候需消耗電量來(lái)給空調(diào)供電，而在冬天的時(shí)候只需用廢熱給乘客艙保溫和采暖。所以從理論上講，冬天的里程應(yīng)該比夏天還長(zhǎng)。目前有機(jī)構(gòu)在開(kāi)展基于朗肯循環(huán)的廢熱發(fā)電研究，若能實(shí)現(xiàn)將進(jìn)一步提高燃料電池的效率。

第七：成本平衡。

燃料電池和純電動(dòng)汽車(chē)的成本平衡點(diǎn)不同，乘用車(chē)是500公里左右，商用車(chē)100公里左右；

氫燃料電池系統(tǒng)更適合替代柴油機(jī)，鋰離子電池系統(tǒng)更適合替代汽油機(jī)。

相對(duì)于遠(yuǎn)程公交、雙班出租、城市物流、長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)纫恍┙煌ǚ绞剑剂想姵仄?chē)具有清潔、零排放、續(xù)航里程長(zhǎng)、加速時(shí)間短的特點(diǎn)，是適應(yīng)市場(chǎng)需求的最佳選擇，所以我們要及時(shí)地把產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)向燃料電池汽車(chē)拓展。
—— 全國(guó)政協(xié)副主席、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席萬(wàn)鋼

基于以上優(yōu)缺點(diǎn)，所以，我們的電池技術(shù)路徑依次是：高密度三元鋰電池、固態(tài)電池、燃料電池。