燃料電池與鋰離子二次電池哪些不同？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-16 20:29
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:操作原理與Li離子二次電池的操作原理相同，都是負極材料被正極材料氧化時，釋放電量。具體到燃料電池就是氫氧化形成水的反應，與緩慢燃燒一樣。所不同的是由H離子代替Li離子移動放電（發(fā)電），因此燃料電池也可以說是“H（氫）離子電池”。不過，目前已經商用化的只有不能充電的一次電池。
PEFC（固態(tài)高分子型燃料電池）的組成
Q2：與鋰離子二次電池相比有哪些特點？如果不能充電那是一次性的嗎？
A2：氫氣本身的燃燒能量密度是汽油的3倍。即使是在燃料電池系統(tǒng)中，能量密度也高達鋰離子二次電池的5倍左右，因此可以使用很長時間。即使初始容量耗盡，也不會是一次性的。原因是正極材料（氧氣）在空氣中存在且不會消失。負極材料（氫）也是氣體，當它消耗完后可以重新填充。
Q3：氫氣來自哪里？
A3：（例如）可以從水或太陽提取，然后將提取的氫氣在燃料電池中使用時，它又會變回水。太陽能發(fā)電和水電解設備，燃料電池可以說是通過水和氫將太陽能轉換成電能的機制。
Q4：二十年前日本就在提燃料電池與氫氣社會，這一次是真的要來到了嗎？
A4：最近，各種技術的發(fā)展和社會環(huán)境的變化顯示時機有到來的趨勢。例如：
輸出密度比20年前提高了3倍以上。
電動汽車（EV）、無人機等領域一度引起熱潮，但在實際用途中續(xù)航里程以及充電時間等痛點問題非常深刻，越來越多人意識到燃料電池可能解決上述問題。
目前普遍使用城市燃氣和甲醇作為燃料，但是存在氫轉化過程中一部分能量被消耗的問題。通過直接使用純氫，可以得出燃料電池的原始性能。目前基礎設施在逐步完善。
Q5：如果燃料電池出來，還需要鋰離子二次電池嗎？FCV與EV的關系將會如何？
A5：最佳使用方式在技術上是不同的，通過組合使用燃料電池與鋰離子電池，可以創(chuàng)建迄今無法完成的新應用或避免浪費成本。而且許多現(xiàn)有的燃料電池汽車（FCV）配備了容量不小的二次電池，實際上是半EV產品的形態(tài)。所以經濟合理性對于推廣才是最重要的，目前可預見的趨勢首先是與鋰離子二次電池一起使用才更合適。
FCV考慮首先從商用車輛（公共汽車，長途卡車，叉車，無人機等）引入，其中續(xù)航里程和稼動率很重要。如果未來自動駕駛普及的話，城市汽車采用FCV的可能性也很大。
Q6：有一種說法是日本雖然技術先進，但布局太早是否被孤立了？
A6：雖然日本制造商在技術方面保持優(yōu)勢，但海外也在猛烈追趕。在市場開拓和發(fā)展氫氣供應基礎設施等方面，不如說海外現(xiàn)在的進展更快。美國Amazon和Walmart已經共計導入了約2萬臺燃料電池（FC）叉車。日本早期布局很早，但中間睡覺了，猛然覺醒的當下，有點睡過頭的兔子的狀態(tài)。
與LIB電池將保持互補的關系
我們比較了面向汽車市場的LIB和FC兩種電池技術的特征。FC電池具備明顯優(yōu)勢的方面是：（1）高能量密度，（2）燃料（充電）時間短，（3）大容量化時低成本。
FC電池與LIB電池不是競爭而是互補關系
FC系統(tǒng)與鋰離子二次電池（LIB）的比較。能量密度方面即使考慮氫氣罐等，F(xiàn)C系統(tǒng)依然勝出。另一方面，F(xiàn)C的負荷跟隨性和電力利用效率低。雖然容量增加可以實現(xiàn)低成本，但是高功率輸出的成本就比較昂貴。FC使用的加氫站日本國內僅有大約100個，但快速充電器就有大約7000所，如果包含家用交流電源，則電動車得充電設施數(shù)量與FC差異巨大。
