鉛蓄電池、鋰電池和氫能源電池的對(duì)比

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-05-30 13:51  瀏覽量：次

　　鉛蓄電池、鋰電池和氫能源電池的對(duì)比。近年來(lái)鉛酸電池行業(yè)在進(jìn)行了一系列的改革整治，行業(yè)洗牌加速的同時(shí)，鋰電池和氫能源電池異軍突起，已經(jīng)開(kāi)始蠶食鉛蓄電池的市場(chǎng)份額。縱觀人類(lèi)歷史，每一次能源變革都會(huì)帶來(lái)整個(gè)工業(yè)體系的重構(gòu)，甚至是全球領(lǐng)導(dǎo)國(guó)家的易主。本文主要介紹鉛蓄電池、鋰電池和氫能源電池的優(yōu)劣勢(shì)比較。

　　鉛蓄電池、鋰電池和氫能源電池的對(duì)比

　　一、成本方面

　　鉛酸電池歷史悠久技術(shù)成熟成本要低于鋰電池：1KWH的鉛酸電池的價(jià)格在500元及以下，而1KWH的鋰電池的價(jià)格達(dá)到1200元，目前鉛酸電池價(jià)格還是有一定的優(yōu)勢(shì)，但隨著鋰電池相關(guān)技術(shù)發(fā)展加快，其價(jià)格呈下降趨勢(shì)，優(yōu)勢(shì)很快會(huì)被抹平。

　　而氫能源電池相對(duì)二者而言成本較高，一方面，制氫過(guò)程能量損失大；制氫要先從電解水開(kāi)始，耗費(fèi)電能，產(chǎn)生氫氣，氫氣再發(fā)電過(guò)程中還會(huì)有能量損失；且電解水的電目前也是以煤電產(chǎn)生為主，燒煤發(fā)電也會(huì)有能量損失。另一方面，催化劑金屬鉑十分稀缺；在氫燃料電池發(fā)電的過(guò)程中需要使用金屬鉑作為催化劑，其價(jià)格非常昂貴。大規(guī)模生產(chǎn)氫燃料電池，鉑金屬將會(huì)因?yàn)樾枨笤黾觾r(jià)格上漲，且其本身就十分稀缺。

　　二、環(huán)保方面

　　鉛酸電池由于含有重金屬鉛，在生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生污染，廢舊電池處理不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生污染。而鋰電池生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染非常小，廢舊電池中只存在少量的污染成分。

　　氫能源電池對(duì)環(huán)境無(wú)污染。它是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)，燃燒會(huì)釋放像COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。如上所述，燃料電池只會(huì)產(chǎn)生水和熱。如果氫是通過(guò)可再生能源產(chǎn)生的(光伏電池板、風(fēng)能發(fā)電等)，整個(gè)循環(huán)就是徹底的不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的過(guò)程。

　　三、效率方面

　　鉛酸電池就壽命、能量密度以及充放電效率方面均不及鋰電池和氫能源電池。

　　鋰電池能量比較高，具有高儲(chǔ)存能量密度，已達(dá)到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍；同時(shí)，使用壽命可達(dá)到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池1C(100%DOD)充放電，有可以使用10000次的記錄。

　　氫燃料電池儲(chǔ)能密度高，大約為1kWh/kg，且重量輕，續(xù)航里程普遍更遠(yuǎn)。通常會(huì)超過(guò)500公里，而純電動(dòng)汽車(chē)則根據(jù)電池容量的大小，目前大部分純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程在300公里左右，少數(shù)車(chē)型可以達(dá)到400～500公里。

　　四、安全方面

　　鉛酸電池歷史悠久技術(shù)成熟安全性要高于鋰電池，鉛酸電池能在復(fù)雜的環(huán)境中使用。而鋰電池對(duì)環(huán)境要求相對(duì)較高，對(duì)充放電電流電壓要求較高，一旦過(guò)充或者過(guò)放都有可能導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的損壞。鋰離子電池儲(chǔ)存的總能量和其安全性是成反比的，隨著電池容量的增加，電池體積也在增加，其散熱性能變差，出事故的可能性將大幅增加。

　　由于燃料電池直接采用空氣中的氧做氧化劑，空氣中的雜質(zhì)如SO2、H2S等有害氣體進(jìn)入燃料電池中，引起燃料電池陰極催化劑“中毒”，造成陰極催化劑不可逆轉(zhuǎn)的損傷，從而導(dǎo)致燃料電池性能下降。

　　氫能源電池的賣(mài)點(diǎn)

　　新能源汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)之一是動(dòng)力電池，動(dòng)力電池的成本、技術(shù)、制造等水平，決定了新能源汽車(chē)的成本、續(xù)駛里程、性能、舒適度等，而燃料電池是一種化學(xué)電池，是將氫氣(等燃料)和氧氣的化學(xué)能連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)換為電能。

　　近幾十年雖然各國(guó)都在大力推廣電動(dòng)車(chē)，但其占比依然很低，尚不足1%，核心就在于過(guò)往的電動(dòng)車(chē)都違反了能量密度提升這個(gè)能源變革的主線邏輯。哪怕是最新一代的鋰電池車(chē)，其能量密度極值也只有汽油的1/40，行業(yè)自然遲遲無(wú)法出現(xiàn)10倍速的改進(jìn)。但燃料電池的出現(xiàn)卻徹底改變了這一現(xiàn)狀。

　　其以氫氣為原料，基礎(chǔ)能量密度是汽油的3倍，電動(dòng)機(jī)的做功效率還是內(nèi)燃機(jī)的2倍，實(shí)際密度是汽油的6倍，優(yōu)勢(shì)明顯。而且從人類(lèi)過(guò)去百年的能源進(jìn)化史看，其本質(zhì)上就是碳?xì)浔鹊恼{(diào)整史，氫含量越高，能量密度越高，未來(lái)從碳能源轉(zhuǎn)向氫能源是大勢(shì)所趨，因此采用氫能源的燃料電池?zé)o疑更能代表歷史發(fā)展的方向，最有望成為下一代的基礎(chǔ)能源。

　　人類(lèi)歷史上每一次成功的能源變革，都有一個(gè)清晰的主線邏輯，就是能量密度出現(xiàn)數(shù)量級(jí)上的躍升。新能源汽車(chē)而言，燃料電池與純電將來(lái)會(huì)是共生共存。