鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:951次 | 2019年04月29日
對(duì)比分析鋰電池與氫燃料電池的性能
鋰電池與氫燃料電池的性能對(duì)比。這個(gè)領(lǐng)域,電動(dòng)車(chē)鋰電池是當(dāng)之無(wú)愧的主角,但事故頻發(fā)也常常讓人捏一把冷汗。與此同時(shí),越來(lái)越冒頭的氫燃料則前途未定。是鋰電池還是氫燃料能扛下這面大旗,助攻新能源成為大風(fēng)口,一切還有待驗(yàn)證。
鋰電池與氫燃料電池的性能對(duì)比
單從技術(shù)角度來(lái)評(píng)估,氫燃料電池遠(yuǎn)勝于動(dòng)力電池,比如加注時(shí)間氫燃料電池3分鐘、5分鐘,再大的車(chē)頂多10分鐘、20分鐘,而純電動(dòng)最少也需要半小時(shí)80%;行駛里程能夠跑300公里、500公里、700公里,甚至重卡1000公里、2000公里都可以做到,而純電動(dòng)做不到。另外,氫燃料電池使用無(wú)污染,即便拆解后也無(wú)污染,但電池拆解有污染。
氫燃料電池儲(chǔ)能密度高,且重量輕,續(xù)航里程普遍更遠(yuǎn)。通常會(huì)超過(guò)500公里,而純電動(dòng)汽車(chē)則根據(jù)電池容量的大小,目前大部分純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程在300公里左右,少數(shù)車(chē)型可以達(dá)到400~500公里。
若從兩者的技術(shù)難度與成本來(lái)看,鋰電池技術(shù)難度相對(duì)較小,生產(chǎn)相對(duì)成熟,同時(shí)整個(gè)制造產(chǎn)業(yè)鏈完善,正處于規(guī)模效應(yīng)的擴(kuò)大階段,而氫燃料電池的關(guān)鍵材料催化劑、質(zhì)子交換膜、雙極板等國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈基本處于空白狀態(tài),同時(shí)制造成本及加氫站建設(shè)成本等高昂。
燃料電池區(qū)別于傳統(tǒng)的鋰離子電池,其可以在3-5分鐘快速給電池灌滿燃料,并且續(xù)航里程更遠(yuǎn)。對(duì)于傳統(tǒng)的新能源汽車(chē)充電來(lái)說(shuō),這成了一種奢望。
鋰電池和氫燃料電池勢(shì)均力敵,各有優(yōu)劣
鋰電池造價(jià)成本低,商用化則更加成熟,這讓它自然成為電動(dòng)車(chē)廠的首選。然而它的能量密度低、易燃、反應(yīng)產(chǎn)物有毒、充電慢等特征也是潛在的“隱患”,尤其在量產(chǎn)之后,各類(lèi)問(wèn)題也被自然放大。
而氫燃料電池可以直接加氫,補(bǔ)給時(shí)間短,續(xù)航能力也能夠輕松達(dá)到500km以上,且排出物僅是水,完全無(wú)污染。這一優(yōu)勢(shì)輕松力壓鋰電池,也更符合環(huán)保的理念,但氫燃料使用過(guò)程中不可或缺的反應(yīng)催化劑——鉑稀有貴金屬成本極高,且氫燃料充電站造價(jià)為特斯拉超級(jí)充電站的五、六倍,其高昂的成本成為氫燃料成為商用之路的攔路虎,事實(shí)上,也沒(méi)有人愿意為環(huán)保買(mǎi)下這筆天價(jià)單。
雖然現(xiàn)今氫燃料電池真實(shí)市場(chǎng)極低,僅日本、韓國(guó)、歐洲等為代表的少數(shù)國(guó)家和汽車(chē)廠商對(duì)它青睞有加,但在與鋰電池之爭(zhēng)中它卻存在感十足。這是因?yàn)橄啾蠕囯姵?,氫燃料電池有著補(bǔ)給時(shí)間短、“零污染”、續(xù)航里程高等決定性優(yōu)點(diǎn)。
在市場(chǎng)角逐中,鋰電池當(dāng)然會(huì)勝,畢竟后者有著扎扎實(shí)實(shí)的百年發(fā)展歷史,市場(chǎng)成熟度要比氫燃料電池高得多。就拿基礎(chǔ)設(shè)施修建成本來(lái)說(shuō),鋰電池充電站的成本要比燃料電池低得多。比如一座特斯拉超級(jí)充電站的修建成本大約為30萬(wàn)美元,而一座加氫站的成本卻高達(dá)100~200萬(wàn)美元。
總之作為汽車(chē)動(dòng)力源,氫燃料電池相較于鋰電池具有能量密度高、續(xù)航里程長(zhǎng)、充電時(shí)間短、重量輕、性能提升空間大等諸多優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于未來(lái)氫燃料電池與鋰電池兩者的關(guān)系,清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高表示,最有可能的是兩者共存。
氫燃料電池的特點(diǎn)
無(wú)污染
氫燃料電池對(duì)環(huán)境無(wú)污染。它是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng),而不是采用燃燒(汽、柴油)或儲(chǔ)能(蓄電池)方式如果氫是通過(guò)可再生能源產(chǎn)生的(光伏電池板、風(fēng)能發(fā)電等),整個(gè)循環(huán)就是徹底的不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的過(guò)程。
無(wú)噪聲
燃料電池運(yùn)行安靜,噪聲大約只有55dB,相當(dāng)于人們正常交談的水平。這使得燃料電池適合于室內(nèi)安裝,或是在室外對(duì)噪聲有限制的地方。
高效率
燃料電池的發(fā)電效率可以達(dá)到50%以上,這是由燃料電池的轉(zhuǎn)換性質(zhì)決定的,直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,不需要經(jīng)過(guò)熱能和機(jī)械能(發(fā)電機(jī))的中間變換。
今天有大量的電池技術(shù),但鋰在市場(chǎng)蛋糕份額最大。在氫燃料電池汽車(chē)與鋰電池汽車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)中,目前鋰電池純電動(dòng)汽車(chē)占有優(yōu)勢(shì)。而氫燃料電池汽車(chē)最大劣勢(shì)在高昂的制造成本。因此,未來(lái)到底誰(shuí)贏誰(shuí)輸,現(xiàn)在還不能早下結(jié)論。畢竟,電池的技術(shù)和設(shè)計(jì)日新月異,其中一個(gè)技術(shù)將最終占據(jù)電池的最高位置。