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電池知識(shí)

氫燃料電池未來能否取代鋰電池?

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-05-14 20:00    點(diǎn)擊量:

親,即便是燃料電池車,在目前的方案里依然需要一個(gè)PHEV級(jí)別的可二次充電動(dòng)力電池包,來提供緩沖儲(chǔ)能以及輔助的電力輸出。

而可二次充電的動(dòng)力電池包目前暫時(shí)還找不出比鋰離子更好更成熟的替代產(chǎn)品。

也有研發(fā)鈉離子電池的,只是如果把鋰離子替換成鈉離子,鈉離子比鋰多了8個(gè)電子,尺寸上就大了一個(gè)級(jí)別。不但遷移速度慢,而且不容易像鋰那樣塞進(jìn)石墨里面。目前有用無定形碳作為鈉離子電池的負(fù)極,但是整體來講還是在研發(fā)階段。80年代鈉離子電池和鋰離子電池其實(shí)是同期發(fā)展的,但是由于鋰離子電池的性能實(shí)在是完爆鈉離子電池,所以鈉離子電池?cái)R淺了。

 

另外,很多人忽視了【總體積】和【布局柔性】

燃料電池方案中,除了緩沖儲(chǔ)能用的動(dòng)力電池包以外,還有:

1,燃料電池模塊(核心部件)

2,升壓轉(zhuǎn)換器(燃料電池單體電壓較低,一般為0.8~0.97V,而一般車用三元鋰電池是3.6~3.7,LFP是3.2。一般EV電機(jī)用380V的電壓平臺(tái),受到空間布局限制,在無法堆積更多燃料電池單體的情況下,燃料電池模組電壓不足需要升壓)

3,儲(chǔ)氫罐。

豐田mirai

并且,儲(chǔ)氫罐為了達(dá)到一定的安全性,造型是相對(duì)固定的鋼瓶造型,對(duì)整車的布局設(shè)計(jì)考驗(yàn)很大。

而目前EV車輛,比如說特斯拉的儲(chǔ)能布局就舒服多了。

特斯拉電池包=底盤

畢竟,車輛空間里面真的是寸土寸金,

動(dòng)力和能源單元的造型柔性越差,越容易占據(jù)車體空間,

那么機(jī)械空間和乘坐空間就越小,前者會(huì)嚴(yán)重影響底盤極限和車輛駕駛性能,而后者直接影響客戶體驗(yàn)。

因此,燃料電池車在設(shè)計(jì)時(shí),考慮到機(jī)械布局和乘坐空間布局,不可避免的要控制燃料電池模塊的規(guī)模,那么,匹配一塊動(dòng)力電池包,通過犧牲一些Wh/kg換來一些布局柔性更高的Wh/L就不可避免了。

所以,即便燃料電池技術(shù)成熟,成本下降了,加氫站普及了。

燃料電池依然還是需要和鋰電池相輔相成才能發(fā)揮真實(shí)有效的作用。

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其實(shí),目前來看,燃料電池技術(shù)在汽車上的應(yīng)用,

還是處在替代REEV中傳統(tǒng)的有排放污染的發(fā)電燃油機(jī)的地位。

本質(zhì)上是用來給電池包增程充電的,

取代不至于,但是可以用來彌補(bǔ)鋰電池能量密度以及充電速度上的不足,同時(shí)不會(huì)有內(nèi)燃發(fā)電機(jī)的排放問題。

所以,可以說燃料電池是用來替代內(nèi)燃機(jī)的。這個(gè)表述比較準(zhǔn)確。

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燃料電池目前的問題:

1,成本:催化器很貴,需要尋找廉價(jià)材質(zhì)的代替物

2,布局柔性問題:?jiǎn)误w體積越小越有利于布局,例如18650,21700,或者扁平化。另外,儲(chǔ)氫罐的造型能否柔性化設(shè)計(jì)。如果只能鋼瓶造型,那就會(huì)嚴(yán)重影響到燃料電池的應(yīng)用范圍了。最好是能像汽車油箱一樣,設(shè)計(jì)布局自如。

3,加氫站的推廣:儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)陌踩允莻€(gè)不小的問題,畢竟氫比汽油這種合成物要活潑的多。舉個(gè)例子:豐田在轎車以外,在叉車領(lǐng)域也在推廣燃料電池叉車,但是實(shí)際客戶非常擔(dān)心放在自己工廠里的儲(chǔ)氫站的安全問題,畢竟不是所有工廠都有管理氫氣的能力和資質(zhì),法律法規(guī)的保障也需要跟進(jìn)。

日本已經(jīng)壟斷了氫燃料電池的核心技術(shù),但要想賺錢還得有市場(chǎng)。于是將氫燃料電池大力介紹給中國,引導(dǎo)中國追趕他的腳步,發(fā)展氫燃料電池汽車。

氫燃料電池雖然看起來環(huán)保,但需要大量生產(chǎn)氫氣(氫氣的制作并非完全環(huán)保),建設(shè)大量制氫站 加氫站。這些基礎(chǔ)設(shè)施投入,需要大量資金。中國在沒有掌握氫燃料電池核心技術(shù)時(shí),大力發(fā)展氫燃料電池汽車就是在為他人做嫁衣。買別人的技術(shù)騙國家補(bǔ)貼的事干的已經(jīng)不少了。

其次氫燃料電池并不一定就是未來。未來代替石油的清潔能源依然是電能。比較環(huán)保的制作氫氣的方法是用電分解水,最終還是需要電。

無線充電等技術(shù)也許是未來提升電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程的優(yōu)質(zhì)方案之一。而氫燃料電池并不一定能夠成為主流。


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