鋰電池和燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-05-09 09:10  瀏覽量：次

　　鋰電池和燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比。鋰電池在手機(jī)、計(jì)算機(jī)等設(shè)備中大量使用。燃料電池則是為了電動(dòng)/混動(dòng)車(chē)而誕生。利用氫氧化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，其燃燒產(chǎn)物為水和極少量二氧化碳，幾乎對(duì)環(huán)境沒(méi)有影響。那么對(duì)于電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)，究竟該選擇鋰電池還是燃料電池呢？請(qǐng)看下文。

　　鋰電池和燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

　　①成本

　　成本高、制氫過(guò)程復(fù)雜成為燃料電池發(fā)展的主要障礙。氫氣通過(guò)電解或蒸汽重組的方法得到。不過(guò)這兩種方法成本頗高，制造同樣質(zhì)量的天然氣所需的成本為制氫的1/2甚至1/3。

　　鋰電池生產(chǎn)成本相對(duì)較低，此外其重復(fù)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。

　　②環(huán)境

　　燃料電池和鋰離子電池對(duì)環(huán)境的影響都很小。前者燃燒產(chǎn)物為水，不會(huì)產(chǎn)生汽油/柴油燃燒后生成的溫室氣體。鋰電池的放電產(chǎn)物可能由氧化鋰、氫氧化鋰等，對(duì)環(huán)境也不會(huì)造成影響。此外，鋰離子電池可重復(fù)利用。

　　基于以上幾點(diǎn)，這兩類(lèi)電池成為了目前最受歡迎的電動(dòng)車(chē)動(dòng)力源。

　　③材料

　　燃料電池中利用聚合物膜作為電極，支持氫氧反應(yīng)后產(chǎn)生電能。聚合物膜必須經(jīng)過(guò)特殊加工，以承受高溫和機(jī)械應(yīng)力。鋰電池中的鋰離子能夠吸附電荷，因此電池才擁有儲(chǔ)電能力。鋰離子的質(zhì)量很輕，因此是汽車(chē)?yán)硐氲膭?dòng)力源。

　　④潛力

　　無(wú)論燃料電池還是鋰離子電池，相關(guān)的技術(shù)均還有大量進(jìn)步的空間。如果燃料電池的成本能夠降低，則能夠真正作為汽油/柴油燃料的替代能源。對(duì)于鋰電池來(lái)說(shuō)，如果其能量密度能夠進(jìn)一步提高，循環(huán)壽命能夠更長(zhǎng)，則也是一種非常優(yōu)秀的驅(qū)動(dòng)能源。

　　⑤安全性

　　溫度控制對(duì)鋰電安全性的重要意義。相對(duì)于3C小電池而言，大型動(dòng)力電池由于電芯結(jié)構(gòu)、工作方式和環(huán)境等多方面的因素導(dǎo)致散熱更加困難，因此大型動(dòng)力電池系統(tǒng)的熱管理設(shè)計(jì)至關(guān)重要。鋰電采用的有機(jī)溶劑都具有易燃性并且閃點(diǎn)過(guò)低，不安全行為導(dǎo)致的熱失控很容易點(diǎn)燃低閃點(diǎn)的可燃性液體組分而導(dǎo)致電池燃燒。

　　不管是燃料電池系統(tǒng)還是鋰離子動(dòng)力電池，發(fā)生安全性事故的后果都是極其嚴(yán)重的。但是如果僅僅從系統(tǒng)控制的角度而言，筆者個(gè)人認(rèn)為，燃料電池在安全性影響因素的可控性方面要比鋰離子動(dòng)力電池相對(duì)而言更容易控制。

　　燃料電池汽車(chē)是汽車(chē)電池的另一個(gè)重要方向，和鋰電池放在一起比較，燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)都很明顯。但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度講，燃料電池和鋰電池哪種會(huì)在未來(lái)被廣泛使用還未可知。

　　未來(lái)哪種電池能占上風(fēng)還取決于兩種電池的瓶頸是否能被很好地解決，鋰電池面臨的關(guān)鍵技術(shù)有能量密度提升，安全性，熱管理等；燃料電池面臨著成本高、耐久性不足、冷啟動(dòng)困難、系統(tǒng)集成優(yōu)化不足等瓶頸。短期來(lái)看，鋰電池更適用，而長(zhǎng)期來(lái)看燃料電池更加可持續(xù)。

　　燃料電池是將氫氣、氧氣等可再生能源的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。其中，電堆是燃料電池的電能來(lái)源，電堆性能的差異直接決定了燃料電池的輸出功率。同為新能源電池，鋰電池輸入/輸出電能，實(shí)際上是先將輸入的電能儲(chǔ)備起來(lái)，待到用時(shí)再通過(guò)輸出的裝置輸出電能。因此，燃料電池是發(fā)電裝置，而鋰電池是儲(chǔ)能裝置。