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(ran)料電池和鋰(li)離子電池對環境的(de)影響都很小。前者燃(ran)燒產物(wu)為水,不(bu)會(hui)產生(sheng)汽油(you)/柴(chai)油(you)燃(ran)燒后生(sheng)成的(de)溫室氣體。
鋰離子電(dian)池的放電(dian)產物(wu)可能(neng)由氧化(hua)鋰、氫(qing)氧化(hua)鋰等,對環境也(ye)不(bu)會造(zao)成影響。此外(wai),鋰離子電(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
燃料電池中利(li)用聚(ju)合(he)物膜作為電極,支(zhi)持氫(qing)氧反(fan)應(ying)后產生電能。聚(ju)合(he)物膜必須經過特殊(shu)加工,以(yi)承受(shou)高溫和機械應(ying)力(li)。
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
無論燃料(liao)(liao)電(dian)池(chi)還是鋰離子(zi)電(dian)池(chi),相關的(de)(de)技術(shu)均還有大量進步的(de)(de)空間(jian)。如果燃料(liao)(liao)電(dian)池(chi)的(de)(de)成本能夠(gou)降低,則能夠(gou)真(zhen)正(zheng)作(zuo)為汽(qi)油/柴油燃料(liao)(liao)的(de)(de)替代(dai)能源(yuan)。
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
對于燃料電池(chi)來(lai)說,還有多項技術難題等待解決。例如,鉑(bo)催(cui)化(hua)劑的高成(cheng)本、密封技術的復雜(za)工藝、體(ti)積(ji)龐大的儲氫罐以(yi)及(ji)啟動時間較長等問題。
鋰離(li)子(zi)電池發展面臨(lin)的問題則是充(chong)電基礎設施(shi)普遍程度較低。因此,只要建(jian)(jian)立起(qi)良好的充(chong)電設施(shi)和充(chong)電網絡后(hou),該問題將(jiang)得以解決(jue)。近(jin)日,豐田、本田、三菱、日產(chan)四家車企簽(qian)署協議(yi)將(jiang)共同在日本建(jian)(jian)造(zao)充(chong)電設施(shi)并建(jian)(jian)立充(chong)電網絡
