锂电池好还是燃料电池好,谁会最终成为新能源汽车的动力

素锦年华 2024-11-25 05:26:35 汽车知识 1 ℃ 0 评论

锂电池好还是燃料电池好,谁会最终成为新能源汽车的动力

如果必须二选一的话,我认为是燃料电池。

之所以这么认为,源于锂电池的能量密度不够理想,即使是我国目前在乘用车当中广泛采用的三元锂电池,续航里程与充电时间,也远远达不到燃油车的水平。虽说电动车的续航里程有所进步,但燃油车也在进步,15年前的燃油车加满一箱油能跑五六百公里,如今已经能跑七八百公里甚至八九百公里了。

其次,三元锂电池存在安全隐患。之前的磷酸铁锂电池安全性好一些,可由于能量密度低,续航里程差。

再有就是寿命问题。三元锂电池理论寿命大概是1200次(完全充放),以此估算,大概是6-10年。对于汽车来说,这样的寿命实在太短了。至少比内燃机短了许多。

相比之下,燃料电池在续航里程、补充能量时间、寿命等方面,优于锂电池。

当然,燃料电池也有难题,比如制氢就是个很大的障碍。再有,它的安全性也是个不容忽视的问题,

锂空气电池,可能的终极方案。

电动汽车以其结构简单,动力充沛,节能环保(有争议)被各汽车企业追捧,但里程焦虑问题,充电问题,电池后处理问题是目前绝对无法回避的问题。

那电动汽车的电池问题,出路在何方呢?根据国家相关部门提供的信息,锂空气电池可能是终极方案,当然氢燃料电池是另外一个路径,完全不同于锂空气电池。

目前电动汽车电池的能量密度方面,特斯拉的最高,在170瓦每公斤,什么概念呢?粗略估算,电池能量密度必须达到300瓦每公斤后,按照每辆车30~40度电能存储能力,电车的车重基本相当于燃油车。但30~40度电的行驶里程远远不及燃油车的行驶里程。

预计2025~2030年左右,锂空气电池技术基本能达到产业化水平,能量密度在700瓦每公斤。这样和燃油车同样的车重,行驶里程相当。什么是锂空气电池呢?锂空气电池是一种用锂作负极,以空气中的氧气作为正极反应物的电池。锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度,因为其阴极(以多孔碳为主)很轻,且氧气从环境中获取而不用保存在电池里。

放电过程:负极的锂释放电子后成为锂阳离子(Li+),Li+穿过电解质材料,在正极与氧气、以及从外电路流过来的电子结合生成氧化锂(Li2O)或者过氧化锂(Li2O2),并留在正极。锂空气电池的开路电压为2.91 V。

很遗憾,这个技术又是日本领先,我们国家在国家自然科学基金委、科技部和中科院等的大力支持下,中国科学院长春应化所也在全力研发。小编倒是愿意等到2025,买一台可以行驶800公里,车重在2吨以下的电动汽车。


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首先,从行业发展现状看,锂电池已经经过多年市场检验,大量应用在纯电动车上,而且随着电池密度的不断升高,续航里程也大幅提升,这也就要求电池性能越高,从规模应用来看,目前市场锂电池占据优势。

然后,从能源战略来看。锂电池相应的基础设施只是充电桩,电能在我国已经不存在制约,而充电桩投资较小,不受环境的影响;燃料电池则需要配套制氢和加氢技术的限制,就拿单个加氢站建设看,投资往往在几百万。

最后,我们从技术来看,氢燃料电池还不成熟。所有国家氢燃料电池仍然处于研发前期阶段,虽然有很多像丰田、现代等企业推出了燃料电池车,但是技术普及是需要时间的。

最后,就是氢燃料电池肯定是环保的,对环境的污染较小,而锂电池报废对环境污染很大,而且现在也没有形成统一的规范和流程。

不论是什么类型的电池,铅酸电池、三元锂电池、锰酸锂电池、钛酸锂电池、磷酸铁锂电池,都是存储电能的容器,简称电池。特点是本身并不能产生电能,要依靠外来电力充电储能:电能→化学能→电能。而燃料电池则是一个小型的发电装置,它只需要加入燃料就能产生电能并输出驱动电力机械,电器。从运行流程来说,燃料电池不能储存电能,它应该与小型汽柴油发电机,小型核发站《核燃料电池》同类,只不过它使用了相对清洁的燃料《氢》,唯一废弃物是水,没有污染而已。但商业化推广使用为时太早,相关基础配套设施也未成熟,实用化还有一段路要走!故目前能使用的只有铅酸电瓶、各种锂电池……


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