鋰電池和燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)對比

來源：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)對比。鋰電池在手機(jī)、計算機(jī)等設(shè)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(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，幾乎對環(huán)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？請看下文。

　　鋰電池和燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)對比

　　①成本

　　成本高、制氫過程復(fù)雜成為燃料電池發(fā)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(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環(huán)境的影響都很小。前者燃燒產(chǎn)物為水，不會產(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，對環(huán)境也不會造成影響。此外，鋰離子電池可重復(fù)利用。

　　基于以上幾點(diǎn)，這兩類電池成為了目前最受歡迎的電動車動力源。

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　　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，因此電池才擁有儲電能力。鋰離子的質(zhì)量很輕，因此是汽車?yán)硐氲膭恿υ础?/span>

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　　無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。對于鋰電池來說，如果其能量密度能夠進(jìn)一步提高，循環(huán)壽命能夠更長，則也是一種非常優(yōu)秀的驅(qū)動能源。

　　⑤安全性

　　溫度控制對鋰電安全性的重要意義。相對于3C小電池而言，大型動力電池由于電芯結(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，因此大型動力電池系統(tǒng)的熱管理設(shè)計至關(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力電池相對而言更容易控制。

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

　　未來哪種電池能占上風(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、冷啟動困難、系統(tǒng)集成優(yōu)化不足等瓶頸。短期來看，鋰電池更適用，而長期來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，實際上是先將輸入的電能儲備起來，待到用時再通過輸出的裝置輸出電能。因此，燃料電池是發(fā)電裝置，而鋰電池是儲能裝置。