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
燃料電池和鋰離子電池對環(huan)境(jing)的影響都很小。前者燃燒產物為水,不(bu)會(hui)產生汽油(you)/柴油(you)燃燒后生成的溫室氣體。
鋰離子(zi)電(dian)(dian)池的(de)放(fang)電(dian)(dian)產物可能(neng)由氧化鋰、氫氧化鋰等(deng),對環境(jing)也(ye)不會造成影(ying)響。此外,鋰離子(zi)電(dian)(dian)池可重復利用。
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
燃料電(dian)池(chi)中(zhong)利用(yong)聚合物膜作為電(dian)極(ji),支持(chi)氫氧反應(ying)后產生電(dian)能。聚合物膜必須(xu)經過特殊(shu)加工,以承受高(gao)溫和機械應(ying)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(wu)論燃(ran)料(liao)電池(chi)還是鋰離子(zi)電池(chi),相關的(de)技術均還有大(da)量進步(bu)的(de)空間(jian)。如果燃(ran)料(liao)電池(chi)的(de)成本(ben)能夠(gou)降低,則能夠(gou)真正作為汽(qi)油/柴(chai)油燃(ran)料(liao)的(de)替代能源。
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,還有多項(xiang)技術難題等待解決。例如,鉑(bo)催化劑的高成本(ben)、密封(feng)技術的復雜工藝、體(ti)積龐(pang)大的儲氫罐以及啟動時間(jian)較長等問題。
鋰(li)離(li)子電(dian)池發展面臨的問(wen)(wen)題(ti)則(ze)是充(chong)電(dian)基(ji)礎設(she)施普(pu)遍程(cheng)度較低。因此,只(zhi)要建(jian)(jian)立起(qi)良好的充(chong)電(dian)設(she)施和充(chong)電(dian)網絡后,該問(wen)(wen)題(ti)將得以解(jie)決。近(jin)日(ri),豐田、本田、三菱(ling)、日(ri)產(chan)四(si)家車企簽署協議將共(gong)同在日(ri)本建(jian)(jian)造充(chong)電(dian)設(she)施并建(jian)(jian)立充(chong)電(dian)網絡