固態(tài)鋰電池和氫燃料電池對(duì)比分析
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-16 13:18
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新能源汽車的動(dòng)力技術(shù)路線各有利弊，其應(yīng)用領(lǐng)域也各有側(cè)重。
隨著固態(tài)鋰電池和氫燃料電池的興起，二者已成為新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)路線。
（i）鋰電池產(chǎn)業(yè)有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但固態(tài)電池技術(shù)需要升級(jí)
固態(tài)鋰電池技術(shù)是汽車動(dòng)力電池能量密度突破的重要方向。固體電池具有離子導(dǎo)電率高、機(jī)械強(qiáng)度高、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)。得益于國(guó)內(nèi)鋰電池領(lǐng)域原有的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)資源，可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和低成本。固態(tài)電池在安全性和能量密度方面具有很大的潛力，但需要進(jìn)行大量的研究工作，以改善電極/電解液界面、固態(tài)電解液處理和化學(xué)穩(wěn)定性等，以彌補(bǔ)驅(qū)動(dòng)范圍的急劇縮小。低溫條件下溫度控制系統(tǒng)的充電困難和效率高。
（二）氫燃料電池性能優(yōu)勢(shì)明顯，但缺乏核心技術(shù)和配套建設(shè)
氫燃料電池作為另一個(gè)發(fā)展分支也受到業(yè)界的高度贊揚(yáng)。氫燃料電池具有重量輕、壽命長(zhǎng)、能量密度高、補(bǔ)充時(shí)間短、壽命長(zhǎng)、不受環(huán)境影響等特點(diǎn)。但是，質(zhì)子交換膜、催化劑、雙極板等關(guān)鍵部件的核心技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷，嚴(yán)重制約了行業(yè)的發(fā)展。而且，我國(guó)還沒(méi)有完全支持制氫、儲(chǔ)氫、加氫的氫能生態(tài)鏈，氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足，短期內(nèi)難以大規(guī)模推廣。
（3）兩種電力技術(shù)路線的潛在應(yīng)用優(yōu)勢(shì)不同
國(guó)內(nèi)新能源汽車發(fā)展環(huán)境復(fù)雜，需求不同。固態(tài)鋰電池和氫燃料電池具有各自的優(yōu)點(diǎn)和短板，顯示了其實(shí)際應(yīng)用的潛力。
從能源分布、氣候、區(qū)域和區(qū)域功能差異來(lái)看，這兩條技術(shù)路線各有潛力。首先，我國(guó)煤炭資源分布不均。近50%的煤炭資源分布在華北地區(qū)，另有30%的儲(chǔ)量分布在西北地區(qū)，而華東、西南等地區(qū)煤炭資源很少。華北、西北地區(qū)電廠富余容量可通過(guò)充電樁為固態(tài)鋰電池汽車提供電源，實(shí)現(xiàn)替代燃料油和提高電力利用率的雙重效果；據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年，我國(guó)平均排風(fēng)率為7%，主要集中在新疆、甘肅、西藏等地區(qū)。隨著制氫技術(shù)的發(fā)展，這些未利用的資源可以轉(zhuǎn)化為氫氣，并以壓縮氣體儲(chǔ)氫、液化氫儲(chǔ)氫等方式進(jìn)行儲(chǔ)存。因此，該地區(qū)豐富的可再生能源為氫燃料電池汽車的發(fā)展提供了獨(dú)特的條件。其次，現(xiàn)有的固態(tài)電池技術(shù)已不能滿足東北及其他寒冷地區(qū)的應(yīng)用需求，氫燃料電池可以作為這些地區(qū)的替代技術(shù)發(fā)展起來(lái)。三是從區(qū)域條件看，華東地區(qū)城市相對(duì)集中，發(fā)展迅速，車輛數(shù)量持續(xù)上升，短途運(yùn)輸線路密集，適合發(fā)展固態(tài)鋰電池汽車。此外，港口加氫站集中布局難度較低，可改造為?？吭诟劭诘纳逃密?，可在港區(qū)內(nèi)配置氫能產(chǎn)業(yè)；高速公路服務(wù)區(qū)也方便建立油、氫混合站，建設(shè)城際高速。氫能，實(shí)現(xiàn)加氫站與加氣站、加氣站與加氣站的多站一體化布局。
