燃料電池和鋰電池的特點和性能比較
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-10 21:43
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燃料電池和鋰電池的特點和性能比較?
新能源汽車，電池是關鍵，也決定了新能源汽車的類別。在電動汽車中，鋰電池是最成熟、性能穩(wěn)定、應用最廣泛的動力電池。
隨著燃料電池的不斷發(fā)展，行業(yè)內(nèi)已初步形成共識。未來新能源汽車將與以鋰電池為主要動力電池的新能源汽車并存，以燃料電池為主要動力電池的新能源汽車并存。
7月10日，中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布了6月份的汽車生產(chǎn)和銷售數(shù)據(jù)。中國汽車產(chǎn)銷量同比分別下降17.3%和9.6%，分別為189.5萬輛和205.6萬輛，連續(xù)12個月下降。
但在新能源汽車方面，6月份純電動汽車產(chǎn)銷量分別為11.3萬輛和12.9萬輛，同比分別增長78.0%和106.7%。
燃料電池汽車產(chǎn)銷量分別為508輛和484輛，分別是去年同期的9.8倍和14.6倍。
1 - 6月，純電動汽車產(chǎn)銷量分別達到49.3萬輛和49萬輛，同比增長57.3%和56.6%。
燃料電池汽車產(chǎn)銷量分別為1170輛和1102輛，分別是去年同期的7.2倍和7.8倍。
根據(jù)以上數(shù)據(jù)和前些年的數(shù)據(jù)，新能源汽車成為未來中國汽車行業(yè)的主流是必然趨勢。那么，作為未來兩大主流新能源汽車核心的兩種動力電池有哪些特點和性能比較?
鋰電池
鋰電池主要是指在電極材料中以鋰元素為主要活性物質(zhì)的電池，主要包括鋰金屬電池和鋰離子電池。本文研究的鋰電池主要是鋰離子電池。
鋰離子電池是一種二次電池，它主要依靠鋰離子在正負電極之間移動來工作，是一種可以充放電的電池。鋰離子電池的結構主要包括正極、隔膜、負極、電解液和電池外殼。
正極:一般為錳酸鋰或鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰材料(俗稱三元)、純錳酸鋰和磷酸鐵鋰，因體積大、性能差或成本高而逐漸淡出。
隔膜:一種特殊形成的聚合物薄膜，具有多孔結構，允許鋰離子在沒有電子的情況下通過。
負極:碳通常是石墨或類似石墨的結構。
電解液:是電池中離子運輸?shù)妮d體，一般由鋰鹽和有機溶劑組成，主要作用是在鋰電池正極和負極之間傳導鋰離子。
電池外殼:分為鋼殼(方形很少使用)、鋁殼、鍍鎳鐵殼(圓柱形電池使用)、鋁塑膜(軟包裝)，主要用于保護電池。
鋰離子電池按正極材料主要分為鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物、鋰鎳氧化物、鋰三元鋰、磷酸鐵鋰。目前，磷酸鐵鋰電池和鋰三元鋰電池在汽車使用上相對成熟。前者以比亞迪為代表，后者是特斯拉。
燃料電池
燃料電池是一種將燃料的化學能直接轉化為電能的化學裝置，也稱為電化學發(fā)電機。
它是根據(jù)電化學原理，即原電池的工作原理，在燃料中的等溫儲存和氧化劑化學能直接轉化為電能，所以實際過程是氧化還原反應。
燃料電池由三個主要部分組成:電極、電解質(zhì)和外部電路。
燃料電池電極是燃料氧化反應和氧化劑還原反應發(fā)生的電化學反應場所。它主要包括陽極和陰極。厚度一般為200-500mm。
電解液轉移離子并分離燃料氣和氧化氣。為了防止這兩種氣體混合而導致電池短路，電解液通常具有稠密的結構。
外部電路一般由雙極板組成，它可以收集電流，分離氧化劑和還原劑，以及通道反應氣體。其性能主要取決于其材料特性、流場設計和加工工藝。
