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「燃料电池PK锂电池」氢燃料和锂电池汽车哪个好?

前天有网友在太阳能电动汽车网提问「氢燃料和锂电池哪个好?」,今天小编就抽点时间来为大家收集了关于燃料电池车和锂电池汽车的一些知识,让大家更充分了解氢燃料和锂电池车。

什么是氢燃料电池?

燃料电池

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术

什么是锂离子电池?

18650锂离子电池

锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。

氢燃料和锂电池汽车哪个好?燃料电池PK锂电池

从最初的新鲜事物,到如今的月销十万辆,新能源汽车的新鲜感已经过去,随着越来越多的消费者购买锂电池电动汽车,对它的吐槽也越让人担忧,行驶里程的衰减、北方冬天的高耗能、充电等待长和充电慢,虽然这些问题,通过基础设施建设和续航里程增加,已经在一定程度上得到缓解,但锂电池电动汽车的弊端,从技术角度暂时无法得到根治。

锂离子电池电动汽车

燃料电池则是另一个全新的领域,从技术角度来看,不同于锂电池是一个储能装置,燃料电池则更像一个“发电厂”,氢燃料电池的基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散,并与电解质发生反应,释放出的电子通过外部的负载到达阴极,是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置,其反应产生的废料除了微量的二氧化碳和氮氧化物外,主要是水,燃料电池的做功比氢气单纯燃烧的效率要高2-3倍,且安静无污染。

质子交换膜与催化剂是燃料电池反应核心

氢燃料电池与锂电池最大的不同之处,是其无需充电,只需加氢,使用习惯上类似于普通燃油车,非常方便。丰田历经20年研发,实现量产的燃料电池汽车Mirai,其续航高达650km,加满气需要3分钟左右,速度与加油差不多,而其终端售价,在获得补贴后约为523.6万日元(约30.7万人民币),已经可以与锂电池电动车一较高下了。

氢燃料电池汽车发动机

虽然价格越发亲民,但燃料电池汽车起步比锂电池电动汽车要晚,而且其产业链比锂电池电动汽车更长,锂电池电动汽车的产业链已经基本打通,而燃料电池汽车则不一样,在国内还没有完善的产业链形成。在锂电池产业不断发展壮大的情况下,国家也通过基础设施和补贴政策促进锂电池电动汽车进入市场,已经落后的燃料电池汽车,除了要面临与锂电池汽车竞争市场份额的“同室操戈”,更尴尬于核心技术与配件被丰田等国外企业掌握。

以当下主流的氢燃料电池来说,电堆单元和储氢罐是最核心的两大部件,电堆单元就是那个“发电厂”,部件有双极板、质子交换膜、碳纸/碳布、催化剂等,质子交换膜的主要功能是传输质子,分隔反应气体以及电子绝缘,如此重要的部件仅美国和日本企业能够生产,国内还未能实现进口替代。另一个催化剂需要贵金属铂金,虽然通过技术手段使其使用量大幅降低,但铂金在全球储存稀少,也使得燃料电池成本一直居高不下。

目前国内企业对于燃料电池的开发,从电堆到发动机、动力系统,再应用到整车上,已经开始探索产业化,并且有一些企业已经开始进行相关的测试和验证,如大洋电机的氢燃料电池业务初步完成布局,其合作车厂包括中通、东风特汽等,只是如何实现关键零部件国产化、降低燃料电池成本,成为燃料电池落后于锂电池的主要短板。

氢燃料和锂电池哪个好?站在消费者的角度来看,燃料电池汽车续航里程长、加氢快,驾乘感受优于电动汽车,无疑能够带来更好的用户体验,因此燃料电池汽车发展虽然缓慢,却并未失去市场热度。燃料电池汽车加氢站建立、关键零部件的国产化、技术进步降低生产成本,远比锂电池陷入增加能量密度提升里程的瓶颈,要更为有创新看点。

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责任编辑:huangsilin

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