氢燃料电池和三元锂电哪个好?

从能源转化和废物处理角度而言,氢燃料电池更好 。目前从市场技术的成熟度,以及性价比而言,三元电池是主流 。

氢燃料电池并不是新鲜的技术


学习过高中化学的都知道,氢气和氧气燃烧,释放能量产生水 。这是已知世界最环保的能源 。

但难点在于,氢气的制取,比较困难,其消耗的能源较多 。

1839 年, 英国科学家Grove 首先介绍了燃料电池的原理性实 。

1889 年,L.Mond 和 C.Langer 以铂黑为电催化剂,以钻孔的铂为电流收集器组装出燃料电池,当工作电流密度为 3.5 mA /cm-2时,电池的输出电压为 0.73V 。这个研究已经很接近现代的燃料电池 。


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20 世纪60 年代,燃料电池首次应用在美国航空航天管理局( NASA)的阿波罗登月飞船上作为辅助电源, 为人类登月球做出了积极贡献 。

1959 年,培根制造出能够工作的燃料电池,也就是一部燃料电池的 5kW 的焊接机 。同年,Allis-Chalmers 公司也推出了第一部以燃料电池为动力的农用拖拉机 。

1973 年,研究重点从航天转向地面发电装置, 磷酸燃料电池( PAFC ) 、熔融碳酸盐电池( MCFC) 以及直接采用天然气、煤气和碳氢化合物作燃料的固体氧化物燃料电池( SOFC) 作为电站或分散式电站相继问世 。

1973 年发生石油危机后,世界各国普遍认识到能源的重要性 。人们研究了以净化重整气为燃料的磷酸型燃料电池(PAFC,称为第一代燃料电池),以净化煤气、天然气为燃料的熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC,称为第二代燃料电池),还有固体氧化物电解质燃料电池(SOFC,称为第三代燃料电池) 。

1993 年, 加拿大Ballard 电力公司展示了一辆零排放、最高时速为72km/ h、以质子交换膜燃料电池( PEMFC) 为动力的公交车 , 引发了全球性燃料电池电动车的研究开发热潮 。


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实话实说,氢燃料电池本身不是一个多么新颖的技术,这么多年的氢燃料电池的主要消耗在于:如何安全,高效的应用氢能源 。这才是这些年研究的关键点 。

氢燃料电池的原理


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国内做的比较的出名的氢燃料电池企业:亿华通的燃料电池:


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燃料电池的优势:

清洁能源,能源效率高 。我们以当前石化能源主要的应用场景,汽车为例 。


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氢燃料电池显然要比当前的纯电动电池要好,并且氢燃料电池的优势在于,他同汽油类似,可以直接改装为加氢站 。

氢燃料电池现在的缺陷


1、安全问题:由于技术不成熟,氢燃料电池,现在的缺陷很明显 。

在存储,运输,以及使用氢气的时候,各个环节都需要重新制定标准,并且针对性做技术突破 。

尽管我们说,氢气爆炸需要一定的条件,例如明火,密闭空间,以及浓度,但毕竟氢气的燃烧比汽油更为剧烈 。

对于氢气安全的应用,是目前的研究主题 。

2、制氢性价比:还有氢气制造中性价比的要数 。

目前的氢气制备,主要依靠弃风电解水制氢、煤制氢、天然气重整制氢 。

目前而言,氢能源的使用,并不如锂电池普及,不过对于新技术,我们还是持开放态度,毕竟对于这类技术是未来的趋势 。

三元锂电技术

三元电池目前的形势,有点赶鸭子上架的,将就情况 。

消费者希望锂电池电动车续航里程能够更长,达到750km,甚至1000km 。这对于之前的磷酸铁锂电池而言,能量密度已经无法满足这个需求 。

并且国家也在推动锂电池能量密度提升,对于不达标的电池补贴极少,甚至不再补贴 。

三元电池确实比磷酸铁锂要高一个等级,但是仍然无法摆脱能量密度的天花板 。

三元电池,在未来的5年-10年仍然会是电动汽车的首选

由于目前在燃料电池市场,技术突破比较慢,且能源结构很难有明显变化 。

并且对于中国市场而言,国内电力能源的结构仍然以火力发电为主 。短期很难采用氢能发展 。

此外,三元锂电的另外一个成熟市场,电子及家电市场,三元锂电的优势极为明显 。作为移动储能的经济高效产品,三元锂电拥有极强的生命力 。


2019年,中国废除了《汽车动力蓄电池行业规范条件》,同时允许外资电池企业进入中国市场,以松下为代表的外资电池品牌,都采用的是三元锂电 。




其他网友观点

首先我们来看看这两种技术的功能,目的还是为汽车提供动力 。

目前汽车动力的几个关键参数:续航能力,加油/充电(燃料)时间,安全,环境友好 。

续航能力,普通汽车600-800左右,三元锂电呢?厂家给出的有400-600公里,实际多少呢?谁用谁知道!(锂电池寿命有限,500次充放电后,单电池容量理论上只有初始容量的80%,实际情况,手机电池的情况自己对比)而氢燃料电池,5公斤氢气达到750公里 。

第二个指标,普通汽车和氢燃料电池差不多,3分钟搞定,三元锂电,手机电池的经验会告诉你需要多长时间 。而且需要说明下,特斯拉汽车里面都是上万颗锂电池,基于这么锂电池之间的性能差异,稳定性的要求,其电源管理系统BMS严苛,充电速度比较慢 。(即使如此,当特斯拉汽车保有量上来了,汽车使用一段时间后电池老化,特斯拉起火事故频发);

第三个指标,安全性,主要是指动力上安全,汽油爆炸,电池爆炸,氢气泄露爆炸,理论上讲都是存在的,电池的爆炸,手机,电动车都有很多实例,氢气燃料汽车目前保有量上,暂无事故,但工业事故都是存在的;安全性是任何进入这个行业的厂商必须解决的问题,所以汽车的质量标准是很多行业的标杆;

第四个,环境友好,汽油燃烧产生废气,二氧化碳,温室效应的最大肇事者,电池的生产制作和废电池回收一直都要解决环保问题,而氢气燃烧之产生水,无任何有害物质产生;

同时,要说明一点,对于环境,锂电池还存在一个问题,就是其输出性能严重受环境温度影响,高温,性能下降,还会带来安全问题;低温,温度下降的更快 。用过苹果的朋友,特别iPhone6s的朋友,冬天,户外温度接近零度时,手机拿出来不到半小时,手机自动关机 。

当然,如同液晶的技术发展一样,最后胜出的,不一定技术上最好 。

对于锂电池全球第一产量的中国来说,推动动力锂电池新能源汽车的发展,本来就有着先天的优势和基础 。

18年5月,当李相去丰田参观氢燃料汽车的时候,确实有另外的一番的感受 。

其他网友观点

【氢燃料电池和三元锂电哪个好?】三元是能源储存装置,燃料电池是发电 。不矛盾 。都属于国家三电政策

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