燃料電池與鋰電池性能優劣對比
在新能源車重所需要占用的整體質量以及體積比較大,一次充電可行駛的歷程比較短;使用壽命短,且后期使用成本高。此外,鉛酸電池充電時間長,鉛是重金屬,存在污染,與新能源動力車的概念背道而馳。
鋰電池在手機、計算機等設備中大量使用。燃料電池則是為了電動/混動車而誕生。利用氫氧化學反應產生電能,其燃燒產物為水和極少量二氧化碳,幾乎對環境沒有影響。那么對于電動車來說,究竟該選擇鋰電池還是燃料電池呢?誰也沒有定論,不過我們可以通過以下幾組對比來對這兩類電池有所了解。
成本高、制氫過程復雜成為燃料電池發展的主要障礙。氫氣通過電解或蒸汽重組的方法得到。不過這兩種方法成本頗高,制造同樣質量的天然氣所需的成本為制氫的1/2甚至1/3。
鋰離子電池生產成本相對較低,此外其重復充電利用非常方便,相比其他可攜帶能源,其具有更高的成本效益。
環境影響
燃料電池和(he)鋰(li)離子電池對環境的影響都很小。前者(zhe)燃燒(shao)產物(wu)為(wei)水(shui),不(bu)會產生汽油/柴油燃燒(shao)后生成(cheng)的溫室氣體。
鋰離子(zi)電池(chi)的放電產物可(ke)能由氧化(hua)(hua)鋰、氫氧化(hua)(hua)鋰等,對環(huan)境也不會(hui)造成影響。此(ci)外,鋰離子(zi)電池(chi)可(ke)重復利用(yong)。
基于以上幾點,這兩類電池成為了目前最受歡迎的電動車動力源。
材料
燃料(liao)電(dian)(dian)池中利用(yong)聚合(he)物膜作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)極,支(zhi)持(chi)氫氧反(fan)應后產生(sheng)電(dian)(dian)能(neng)。聚合(he)物膜必須經(jing)過特殊加工,以承(cheng)受(shou)高溫和機械應力。
鋰離子電池中的鋰離子能夠吸附電荷,因此電池才擁有儲電能力。鋰離子的質量很輕,因此是汽車理想的動力源。
潛力
無論燃(ran)料電(dian)池(chi)還(huan)是(shi)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi),相關的(de)技術均(jun)還(huan)有大量進步的(de)空(kong)間。如(ru)果燃(ran)料電(dian)池(chi)的(de)成本能(neng)夠降低,則能(neng)夠真(zhen)正作為汽油/柴油燃(ran)料的(de)替(ti)代能(neng)源。
對于鋰電池來說,如果其能量密度能夠進一步提高,循環壽命能夠更長,則也是一種非常優秀的驅動能源。
挑戰
對于(yu)燃料(liao)電池來說(shuo),還(huan)有多(duo)項技術難題等待(dai)解決。例如,鉑催化劑的(de)高成本、密封技術的(de)復雜工藝、體積(ji)龐大(da)的(de)儲氫罐以及啟動時(shi)間較長等問題。
鋰離子電(dian)(dian)(dian)池發展(zhan)面臨的(de)問題則是充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)基礎設施(shi)普遍(bian)程(cheng)度較低(di)。因(yin)此,只要建(jian)(jian)立起(qi)良(liang)好的(de)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)設施(shi)和充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)網絡后,該(gai)問題將得以解決。近(jin)日(ri),豐田、本田、三菱、日(ri)產四家車企簽署協議將共同在日(ri)本建(jian)(jian)造充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)設施(shi)并(bing)建(jian)(jian)立充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)網絡
