鉅大LARGE | 點擊量：305次 | 2023年09月04日
燃料動力電池和鋰離子電池 到底誰將是主流？
近幾年在我國新能源汽車領(lǐng)域，鋰離子電池純電動汽車已經(jīng)成為主流路線。當前我國純電動汽車的發(fā)展格局已初步形成：乘用車以三元動力鋰電池為主，客車重要采用磷酸鐵鋰動力鋰電池。而另一個不容忽視的事實是：歐、美、日、韓多家知名車企相繼報道投入大量資金進行燃料動力電池汽車的開發(fā)，并公布了其產(chǎn)業(yè)化時間表。
發(fā)展歷史PK：燃料動力電池的起源早于鋰金屬電池70年
令人難以置信的是，有些技術(shù)歷經(jīng)百年發(fā)展，卻沒有得到大規(guī)模應(yīng)用，燃料動力電池算是一個典型案例了。燃料動力電池起源于1839年，至今已有179年的高齡，比鋰金屬電池的研究早了73年。鋰離子電池從1992年誕生起，在短短的二十幾年間，發(fā)展迅速，廣泛應(yīng)用于3C、動力和儲能三大領(lǐng)域。事實說明，早飛的鳥兒并不一定飛得高。
鑒于近幾年鋰離子電池技術(shù)的進步和我國政策的大力推廣，鋰離子電池商業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)處于高速發(fā)展期，市場趨于成熟，且呈現(xiàn)未來十年繼續(xù)引領(lǐng)新能源汽車發(fā)展之勢。
有關(guān)燃料動力電池，目前世界各國對其商業(yè)模式還在探索之中，與燃料動力電池汽車相關(guān)的各項核心技術(shù)，我國的發(fā)展水平落后于歐美日韓。就氫燃料動力電池公司而言，商業(yè)模式不清晰，將是制約氫燃料動力電池汽車推廣的瓶頸。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電池技術(shù)與成本PK:燃料動力電池部分性能占優(yōu)，但基礎(chǔ)材料研究問題重重
比較燃料動力電池和鋰離子電池性能參數(shù)，燃料動力電池汽車雖然具有更高的續(xù)航能力和較快的能源補充時間，但以氫燃料動力電池的功率密度為例，僅為300～350W/kg，而鋰離子電池目前可以達到1500W/kg以上。除此之外，鋰離子電池汽車換電模式的設(shè)計也可以解決充電相對較慢等問題，其技術(shù)成熟程度和商業(yè)模式更貼近傳統(tǒng)燃油車的使用習慣。而且燃料動力電池汽車在應(yīng)用環(huán)節(jié)里存在的一些問題限制了其商業(yè)化應(yīng)用之路。
第一，燃料動力電池催化劑成本高、資源稀缺：燃料動力電池電堆催化劑要使用貴金屬鉑，然而其儲量少（鉑：鈷=1:240），價格高（鉑：鈷=300:1），全球大部分鉑金重要用于珠寶首飾加工，資源稀缺；用于燃料動力電池的鉑金屬回收利用率較低；雖然目前鉑金屬的替代品研究取得了一定的突破，但還不能規(guī)?；瘧?yīng)用。
第二，加氫、儲氫和運氫成本高，我國的加氫和儲氫技術(shù)尚未完全突破，小規(guī)模儲運有解決方法，但是規(guī)?；斔瓦€不成熟。且加氫站投資巨大，建設(shè)成本超過1000萬元/座。
第三，燃料動力電池使用過程中受到空氣質(zhì)量影響：燃料動力電池的催化劑在使用過程中容易發(fā)生中毒使催化活性降低，常見引起中毒的污染物有：CO、H2S、NH3、NOX、SOX等。而我國目前很多城市空氣質(zhì)量都不達標，含有硫化物和氮化物等污染物質(zhì)。鑒于燃料動力電池采用的是開放式工作原理，很容易受到空氣質(zhì)量的影響，極大的影響燃料動力電池的性能。
第四，燃料動力電池關(guān)鍵材料依賴進口：質(zhì)子交換膜是燃料動力電池的關(guān)鍵材料，雖然國內(nèi)公司也宣傳掌握了其生產(chǎn)技術(shù)，但是目前能夠商業(yè)化供應(yīng)的只有美國杜邦公司，還有日本的一家公司，但是不對外銷售。我國燃料動力電池關(guān)鍵材料長期依賴進口，一旦國外禁售，我國的燃料動力電池產(chǎn)業(yè)便沒有了材料基礎(chǔ)支撐，猶如中興事件。
曾擔任我國汽車工程學會電動汽車分會主任，全國汽車標準化電動汽車專業(yè)委員會顧問等職務(wù)的清華大學汽車研究所所長陳全世教授表示：發(fā)展氫燃料動力電池汽車的兩大關(guān)鍵技術(shù)質(zhì)子交換膜和催化劑的問題未解決，應(yīng)該回到實驗室里繼續(xù)研究，呼吁發(fā)展氫燃料汽車是不合理的。
截止2017年底，國內(nèi)加氫站只有19座，根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》規(guī)劃在2020年將達到100座，而充電樁在2020年將建成100萬個。在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上，充電設(shè)施相關(guān)于加氫設(shè)施而言成熟許多，這也是純電動汽車相關(guān)于燃料動力電池汽車最根本的優(yōu)勢所在。另外，電費比加氫費用更加便宜，經(jīng)濟實惠，更容易被市場接受。
電池應(yīng)用前景：在特定發(fā)電領(lǐng)域盡其所長
我國科學院院士、國家新能源汽車重點科技專項總體專家組組長、清華大學教授歐陽明高認為，氫燃料動力電池相比鋰離子電池并沒有優(yōu)勢，先進的乘用車燃料動力電池技術(shù)仍要面對氫能技術(shù)的瓶頸制約。氫燃料動力電池要具備優(yōu)勢必須應(yīng)用于大型移動和固定發(fā)電裝置。
從應(yīng)用場景的市場結(jié)構(gòu)看，近幾年全球燃料動力電池系統(tǒng)的出貨量：50-60%集中在固定式發(fā)電領(lǐng)域，另外還有少部分應(yīng)用于便捷式領(lǐng)域和特種等。（數(shù)據(jù)來源：安信證券）
所以燃料動力電池技術(shù)的應(yīng)該不應(yīng)該僅僅放在汽車上，應(yīng)該考慮更適合的應(yīng)用場景，例如，固定發(fā)電用，大范圍應(yīng)用在民用基礎(chǔ)設(shè)施，前景值得期待。但是發(fā)展燃料動力電池技術(shù)要時間，切不可急功近利，尤其在乘用車領(lǐng)域，目前燃料動力電池不管從技術(shù)層面還是商業(yè)模式方面還有些不切實際。
誰主未來？鋰離子電池仍然主導未來電動汽車產(chǎn)業(yè)
綜上所述，燃料動力電池核心技術(shù)、車輛和氫基礎(chǔ)設(shè)施的巨大成本、安全問題都是橫跨在政府和公司面前的一條極難逾越的鴻溝。尤其是氫燃料動力電池乘用車在短時間內(nèi)根本看不到商業(yè)盈利的希望，也難以培育出規(guī)?；瘧?yīng)用的土壤，更加不適合成為具有我國國情的新能源汽車行業(yè)發(fā)展路線。
但是鋰離子純電動汽車應(yīng)用已經(jīng)處于高速發(fā)展期，規(guī)?；瘧?yīng)用非常成熟，到2020年我國產(chǎn)銷規(guī)模將達200萬輛。同時鋰離子電池配套設(shè)施已經(jīng)開始大規(guī)模興建，充電和換電模式共同發(fā)展，并形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。隨著鋰離子電池技術(shù)的進步，純電動汽車走進千家萬戶的同時，也走進了老百姓的心里，得到了老百姓的認可。所以，未來鋰離子電池仍將主導我國電動汽車產(chǎn)業(yè)。
