燃料电池PK锂电池!燃料电池将主导新能源汽车?锂电池怎么办?

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当前我国新能源汽车市场持续扩张,而作为新能源汽车“心脏”的电池正站在风口。

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2017年是我们中国燃料电池的元年,行业中这么认为,我也认同这个意见。”在近日举办的第五届中韩汽车产业研讨会上,中国汽车工程学会技术发展部产业研究院王菊表示。

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第十九届中国国际工业博览会7日召开,上证报资讯采访获悉,不少车企将燃料电池视为未来发展的重要方向之一,对其寄予厚望。上汽集团展出的燃料电池新车型只要5分钟就可将氢罐加满,能行驶430公里,每公里3毛钱的成本低于燃油车,速度上又比电动汽车更快。

一系列政策出台,正推动氢燃料电池车市场回暖。10月初正式施行的双积分新政中,对纯电动汽车的补贴已经开始明确退坡,而对于氢燃料电池车的补贴则将持续到2020年,同时,2016年国家发改委出台《能源技术创新行动计划》,这也是第一次从发改委的角度出台促进氢能的政策,其中指出,到2030年左右实现氢能的商业化。

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燃料电池vs锂电池谁将胜出?

目前替代石油车的主流技术路线就是锂电池和燃料电池。燃料电池最大优势就是能量密度高,是锂电池的120倍。但锂电池起步早,商业化程度更高,整车成本也更低,且充电可以利用现有的电网系统,相比燃料电池整个加氢和供氢的配套网络都要从头建设,成本也要更低。因此这两者的竞争核心就是能量密度vs成本的竞争。

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燃料电池vs锂电池性能比较

虽然各国都在大力推广电动车,但其占比依然很低。其根源就在于电动车违反了能量密度提升这一变革逻辑。哪怕是最新一代的锂电池车,其能量密度极值也只有汽油的1/40。

燃料电池的出现却彻底改变了这一现状。其能量密度是汽油的3倍,电动机的做功效率还是内燃机的2倍,实际密度是汽油的6倍,优势明显。

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似乎从这个角度看,采用氢能源的燃料电池无疑更能代表历史发展的方向,最有望成为下一代的基础能源。

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燃料电池vs锂电池成本比较

燃料电池发展的主要障碍就是成本高、制氢过程复杂,整个加氢和供氢的配套网络则需要从头建设。氢气通过电解或蒸汽重组的方法得到。不过这两种方法成本颇高,制造同样质量的天然气所需的成本为制氢的1/2甚至1/3。

锂离子电池生产成本相对较低,此外其重复充电利用非常方便,相比其他可携带能源,其具有更高的成本效益。

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燃料电池vs锂电池安全比较

锂电池作为封闭的能量体系,从原理上高能量密度和安全性就很难兼容,否则就等同于炸弹。因此现在主流工艺路线中,能量密度低的磷酸铁锂安全性却较好,电池温度达到500-600度时才开始分解,基本不需要太多的保护辅助设备。而Telsa采用的三元电池,虽然能量密度高,但不耐高温,250-350度就会分解,安全性差。其解决方法是并联了超过7000节电池,以此降低单个电池漏液,爆炸带来的危险,即使如此也还需要结合一套复杂的电池保护设备。

燃料电池由于原料氢气易燃易爆,市场普遍担心其安全性问题。但如下表的数据:

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相比汽油蒸汽和天然气这两种常见的车用可燃气体,氢气的安全性并不差,甚至还略好。而且现在车用储氢装置都采用碳纤维材料,在80KM/h速度多角度碰撞测试中都可以做到毫发无损。

即使车祸导致泄露,由于氢气爆炸要求浓度高,在爆炸前一般就已经开始燃烧,反而很难爆炸。而且氢气重量轻,溢出系统的氢气着火后会迅速向上升起,反而一定程度上保护了车身和乘客。而汽油为液态,锂电池为固态,很难在大气中上升,燃烧都在车舱底部,整车会迅速着火报废。

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写在最后

以上我们可以得出一个结论:从更长的历史周期看,氢能源汽车更容易胜出。国家政策对于燃料电池也处于积极提倡的态度,就是基础设施的建设,我国在这方面的困难仍然难以克服。

电池君想说:牛奶会有的,面包也会有的。引用10年前某教授说的一句话作为结尾:“燃料电池肯定要火,但是是五年还是五十年,就不好说了”。

真到那时,中国车企又会面临选E和F的问题了。

转载自:电池产业网

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