燃料電池相比鋰離子電池有哪些優(yōu)勢和不足呢?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-04-21 12:51
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不足:
1,技術(shù)上難度太大。鋰電池運用比較早,而且也別廣泛應(yīng)用,并且現(xiàn)在看起來還是可以支撐很久的。料電池從發(fā)明到現(xiàn)在100多年了,可是到現(xiàn)在都沒有大規(guī)模應(yīng)用。
2,成本太高。燃料電池所需要的催化劑(鉑、鈀)成本非常高,比鋰電池高出來不止一點兒半點兒。而且如果不是氫氣燃料電池的話,還需要一些交換膜之類的東西,成本更是倍增。
3,“充電”困難。雖然可以用甲醇、乙醇之類的來做燃料,但是你總不可能真的手機沒電了去小賣部買瓶二鍋頭充電吧?如果是汽車用的氫燃料電池的話,那危險性不言而喻。
4,功率調(diào)節(jié)困難。由于燃料電池進行反應(yīng)時需要一個穩(wěn)定的環(huán)境,所以沒法自如的調(diào)節(jié)電壓,因為提升功率需要提升反應(yīng)速率,而提升反應(yīng)速率會大大降低穩(wěn)定性,危險系數(shù)增加。
優(yōu)勢:
1,無污染,干凈清潔。燃料直接轉(zhuǎn)化成電能,清潔干凈不必說了。
2,高效率。燃料電池如果是電廠用來進行聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的話,能量利用率理論上接近85%的極限,普通的汽車用氫燃料電池也能接近或是達到50%。據(jù)我所知,目前效率最高的燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)機組(9001FA)熱效率也就是56%左右,而燃氣輪機理論極限不到70%,車用內(nèi)燃機貌似是不到20%。
燃料電池是一發(fā)電裝置,而鋰電池是一個儲存電的裝置,兩者在功能技術(shù)上都無法直接相比,燃料電池是供能元件,而鋰電池是儲能元件,在應(yīng)用中都不可缺少。目前,我國是全球最大的電動汽車市場,在鋰電池產(chǎn)業(yè)占據(jù)領(lǐng)先地位。但隨著科技發(fā)展以及國家政策的調(diào)整,鋰電池出現(xiàn)了強勁的對手——氫燃料電池。2018年國家提高了對純電動乘用車的補貼門檻、補貼力度也有所下降,而國家對氫燃料電池汽車持鼓勵態(tài)度,補貼平穩(wěn)且到2020年不實行補貼退坡。與此同時,上海、廣州、武漢、西安、杭州等十余座城市都已出臺政策支持氫燃料電池汽車發(fā)展。
國家政策傾斜如此明顯,我們不禁要思考:純電動汽車能否持續(xù)占據(jù)主流地位?作為后起之秀的氫燃料電池又具備哪些競爭優(yōu)勢?未來,兩者誰將是新能源汽車世界的“霸主”?
從以上表格可以看出,若從兩者的技術(shù)、成本角度評估,鋰電池占據(jù)絕對優(yōu)勢。
技術(shù)角度
鋰電池生產(chǎn)技術(shù)成熟、產(chǎn)業(yè)鏈完善、可以批量化生產(chǎn)且生產(chǎn)成本低,正處于規(guī)模效應(yīng)擴大階段。而氫燃料電池制造難度較大,對于質(zhì)子交換膜、關(guān)鍵材料催化劑、雙極板等技術(shù)要求高,這些關(guān)鍵技術(shù)主要掌握在美國、歐洲、日本手中。
從時間上來看,氫燃料電池只需要3—20分鐘;而鋰電池充電時間相對較長,大概需要30分鐘—3個小時。
從續(xù)航里程來看,氫燃料電池輕易可達600km以上,且提升空間大。而鋰電池的續(xù)航里程為400km左右,續(xù)航里程易受環(huán)境溫度制約,且會出現(xiàn)鋰電池老化現(xiàn)象。
從質(zhì)量能量密度上來看,鋰電池能量密度為90到140Wh/kg,三元鋰電池理論能量密度是300到350Wh/kg。氫燃料電池作為一種發(fā)電裝置,能量密度遠高于鋰離子電池,目前能達到600Wh/kg,理論上限是1到2萬Wh/kg,提升空間巨大。
成本角度
目前國內(nèi)氫燃料電池制造產(chǎn)業(yè)鏈基本處于空白狀態(tài),難以實現(xiàn)批量化生產(chǎn),從而增加成本;除此之外,建設(shè)一座加氫能力大于200公斤的加氫站成本在1000多萬元以上,雖然國家出臺了對“符合國家技術(shù)標準且日加氫能力不少于200公斤的新建燃料電池車加氫站,每站獎勵400萬元”的扶持政策,但高昂的建設(shè)成本還是讓人望而卻步。
此外,兩者也都存在一定的安全問題。鋰電池存在過充過放的問題,碰撞時電解液泄露容易起火;氫燃料電池儲氫罐需要密封,加氫時氫氣泄露容易引起燃燒,碰撞時容易氫氣泄露。
















