燃料電池在更高的能量密度以及快速充電上有優(yōu)勢，可隨充隨用。“但是氫燃料電池也有劣勢，比如在汽車突然加速變功的過程中，不能快速加速，同時能量不能回收。”清華大學化學系教授邱新平告訴記者。

 

氫燃料電池的壽命，國際上最好的在5000小時。理想狀況下，以一輛車百公里時速計，可行使5000小時，里程即為50萬公里。“在使用過程中燃料電池的性能會衰減，不潔空氣污染催化劑將影響壽命。” 邱新平稱。

 

在安全性上，氫燃料電池也并非完美無瑕，可能會發(fā)生泄漏爆炸，且爆炸的威力很大。“尤其要做好全面系統(tǒng)的防護，要考慮到任何惡劣條件狀況，防患于未然。” 邱新平進一步表示，“就成本而言，氫燃料電池并不便宜，貴就貴在關(guān)鍵部件，如全氟膜、鉑催化劑等。”

 

中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長劉彥龍在接受《中國能源報》記者采訪時表示：“不管是在基礎(chǔ)研究還是產(chǎn)業(yè)化中，日本燃料電池都是發(fā)展比較快的，盡管相比10年前已經(jīng)下降了80%之多，但是目前的價格還是偏高。此外，建設(shè)加氫站建設(shè)成本也不低，還要考慮運輸成本、建設(shè)成本以及氣體安全性等各方面因素。” 

 

相比之下，雖然目前的鋰電池在能量密度和快速充電上，與氫燃料電池相比存在差距，但在快速變功上擁有優(yōu)勢。同時，隨著“到2020年動力電池模塊的能量密度達到300瓦時/千克”被政府和業(yè)界作為下一段發(fā)展目標提出，各方也在致力于提高鋰電池的能量密度。

 

不可否認，現(xiàn)在鋰電池存在安全性隱患。“但是，隨著人們對鋰電安全認識的深入，在電池單體技術(shù)、電池系統(tǒng)等多層面對電池進行防護管理，在3-5年內(nèi)解決鋰電池安全問題，我們有信心。” 邱新平說。

 

據(jù)記者了解，鋰電池除了在上述硬件性能上有待突破，在軟件的電池管理系統(tǒng)（BMS）也落后于國際同行。以特斯拉電動車為例，其電池管理系統(tǒng)最多可串聯(lián)起8000多節(jié)鋰離子電池，保持電池的一致性、穩(wěn)定性和充放電的安全性，所以特斯拉的續(xù)航里程可以達到350公里。而目前國內(nèi)的電池系統(tǒng)最多也就串聯(lián)起2000多節(jié)。在系統(tǒng)集成技術(shù)上的差距也需努力追趕。

 

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中國動力電池的技術(shù)路線如何選擇？

 

為推動中國動力電池取得革命性突破，2月下旬工信部表示，將投資5億元、聯(lián)合9家企業(yè)組建動力電池研究院。

 

那么未來中國動力電池的技術(shù)路線是什么？

 

此前不少接受記者采訪的專家認為，考慮到電池行業(yè)周期長，技術(shù)累積和突破需要較長時間。“因此動力電池要取得革命性突破，難度不小。預計5-10年內(nèi)還將以鋰電池為主，向第三代鋰離子電池發(fā)展。” 

 

 “今后10年內(nèi)，不管是鋰電池還是燃料電池都有機會，5-10年內(nèi)還將以鋰電池為主，如鋰硫、鋰空電池是未來研究的方向，需在負極材料、正極材料以及電解質(zhì)上下功夫。20年之后，我個人認為燃料電池將成為大趨勢。”邱新平表示。

 

 “盡管氫燃料電池在日本成本降低很多，性能提高了不少，但從研發(fā)層面而言，國內(nèi)的技術(shù)積累還是存在不小的差距。”中科院電工所儲能技術(shù)研究組組長陳永翀對記者坦言，“現(xiàn)在討論未來動力電池的技術(shù)發(fā)展路線，更多的還是局限在電池材料的選擇上，如磷酸鐵鋰、三元鋰等，但這不能在根本上解決問題，應(yīng)立足于電池的大結(jié)構(gòu)研究，立足于安全性大幅提升、成本大幅下降、系統(tǒng)循環(huán)壽命大幅延長上，開發(fā)新型動力電池。”

 

 “未來動力電池的技術(shù)路線還是要根據(jù)市場來定，只要是安全快充、成本低、壽命長的電池都應(yīng)該鼓勵發(fā)展。” 同時，陳永翀進一步表示，“我們要立足基礎(chǔ)科學，看準方向后持續(xù)研發(fā)，不要忽冷忽熱，也不能隨風倒，從技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)品實現(xiàn)是一個日積月累的過程。”

 

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國內(nèi)動力鋰電池發(fā)展最新情況

 

近兩年隨著我國新能源汽車呈井噴式發(fā)展，帶動了動力鋰電池需求快速增長。以2015 年為例，全年累計生產(chǎn)新能源汽車37.9萬輛，同比增長4 倍。根據(jù)中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會以及各公司公告統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015 年國內(nèi)動力電池產(chǎn)量約16吉瓦時，預計今明兩年新投產(chǎn)能20吉瓦時，2016 年年末將達到32吉瓦時。

 

與電動汽車的火爆相呼應(yīng)的是，中國已經(jīng)成為全球第三大動力電池產(chǎn)地。

 

動力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈成為2015年募投最為密集的領(lǐng)域，比亞迪、杉杉股份、德爾家居、大東南、贏合科技等上市公司紛紛定增投入鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈，動力鋰電池產(chǎn)能極大擴充。

 

 “目前我們正在進行鋰電分拆，準備單獨上市。”記者從天能集團獲悉，“‘十三五’期間，天能也在努力將鋰電池的能量密度提升至300-400瓦時每千克。同時在充電時間、安全性上進一步提升。”近幾十年雖然各國都在大力推廣電動車，但其占比依然很低，尚不足1%，核心就在于過往的電動車都違反了能量密度提升這個能源變革的主線邏輯。哪怕是最新一代的鋰電池車，其能量密度極值也只有汽油的1/40，行業(yè)自然遲遲無法出現(xiàn)10倍速的改進。但燃料電池的出現(xiàn)卻徹底改變了這一現(xiàn)狀。其以氫氣為原料，基礎(chǔ)能量密度是汽油的3倍，電動機的做功效率還是內(nèi)燃機的2倍，實際密度是汽油的6倍，優(yōu)勢明顯。而且從人類過去百年的能源進化史看，其本質(zhì)上就是碳氫比的調(diào)整史，氫含量越高，能量密度越高，未來從碳能源轉(zhuǎn)向氫能源是大勢所趨，因此采用氫能源的燃料電池無疑更能代表歷史發(fā)展的方向，最有望成為下一代的基礎(chǔ)能源。

 

 

機動車性能主要為續(xù)航能力、充電/充氫時間、輸出功率和安全性等。燃料電池能量密度遠高于鋰電池，相應(yīng)電池容量，快充能力和續(xù)航里程就具備了天然的優(yōu)勢，即使是和鋰電池的頂級豪車Tesla相比也是大幅領(lǐng)先。但其功率密度不高，最大輸出功率取決于輔助的動力電池系統(tǒng)，相應(yīng)最高時速和百公里加速指標和鋰電池相差不大。為了便于比較，我們下文選取目前主流的2L排氣量汽油車，對應(yīng)45度鋰電池車和輸出功率100KW燃料電池車作為分析基準。