新能源動力電池鋰電池、燃料電池的優(yōu)缺點比較

來源：存能電氣  日期：2019-12-03 09:44  瀏覽量：次

　　新能源動力電池鋰電池、燃料電池的優(yōu)缺點比較。新能源電池主要包括鋰電池、燃料電池，燃料電池是發(fā)電裝置，而鋰電池是儲能裝置。鋰電池在手機、計算機等設(shè)備中大量使用。燃料電池則是為了電動/混動車而誕生。下面存能電氣鋰電池廠家就對這兩類新能源電池的優(yōu)缺點進行比較。

　　新能源動力電池鋰電池、燃料電池的優(yōu)缺點比較

　　目前鋰電池的應(yīng)用最廣泛。根據(jù)材料的不同，鋰電池可分為磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池與三元聚合物鋰電池。

　　磷酸鐵鋰電池技術(shù)相對成熟、安全，但是也存在缺點，即能量密度低，電池一致性問題難以解決，精確性和穩(wěn)定性很難控制，雖然現(xiàn)大多數(shù)電動汽車使用的是磷酸鐵鋰電池，但導(dǎo)致電動汽車?yán)m(xù)航里程短，難以滿足消費者需求；

　　鈷酸鋰電池相比于磷酸鐵鋰電池，雖然能量密度較大，但安全性較低，且成本高；三元電池能量密度高成本更低，但目前技術(shù)不成熟，導(dǎo)致安全性能不能得到保障。

　　燃料電池也是新能源電池發(fā)展的另一大熱點。氫燃料突出的特點就是無污染、效率高、可循環(huán)利用。氫作為一種燃料氣體，燃燒釋放的熱量是汽油發(fā)熱量的3倍，而燃燒的產(chǎn)物是水，完全無污染，因此氫作為燃料被認為將會成為21世紀(jì)最理想的能源。但是燃料電池也存在成本高、氫氣來源有限、存在爆炸等安全隱患等缺點。

　　鋰電池和燃料電池的最大區(qū)別在于兩者的工作本質(zhì)不一樣。鋰電池是一個儲能裝置，通過可逆的電化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)電能的存儲和釋放，它必須儲能再放能，完全依賴于外部能量的供應(yīng)。燃料電池?zé)o需儲能，是一個電能生產(chǎn)裝置，它通過電催化反應(yīng)將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能釋放出來，工作方式跟內(nèi)燃機比較類似。換句話說，鋰電池的能源轉(zhuǎn)換為電能到化學(xué)能再到電能，而燃料電池則是直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。

　　鋰電池和燃料電池的優(yōu)缺點對比

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　　鋰電池系統(tǒng)屬于封閉系統(tǒng)，由于受制于鋰元素特性，已目前在鋰電池中能量密度最高的三元鋰電池為例，其單體能量密度也僅為1.08MJ/kg。燃料電池系統(tǒng)屬于開放性系統(tǒng)，其能量密度實質(zhì)上取決于儲氫量，氫氣本身的能量密度為143MJ/Kg，而且目前燃料電池系統(tǒng)能量密度超過350wh/kg，未來隨著儲氫技術(shù)的進步，能量密度提升仍有非常大的空間。

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　　鋰電池系統(tǒng)高功率放電與高續(xù)航里程無法兼容，功率密度提升有限。燃料電池系統(tǒng)作為一個開放動力系統(tǒng)，輸出功率提升容易，附加的電池也不會增加過多重量，豐田Mirai功率密度達到了2036W/kg。

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　　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。

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　　當(dāng)前，鋰電池在零度以上的生活環(huán)境中性能不會受到到影響，但是零度以下出現(xiàn)的問題是其急需解決的難題。鋰電的低溫性能主要取決于溫度對電極材料的電導(dǎo)、離子擴散系數(shù)以及電解液電導(dǎo)率的影響。

　　燃料電池在啟動以后，由于電池本身的工作原理會放熱，即使是在很低的環(huán)境溫度下燃料電池電堆的溫度也會很快穩(wěn)定在80~90℃的正常工作溫度范圍。

　　隨著燃料電池的不斷發(fā)展，目前行業(yè)內(nèi)已經(jīng)形成了初步的共識，新能源汽車未來將是以鋰電池作為主動力電池的新能源汽車和以燃料電池為主動力電池新能源汽車共存的局面。

　　總結(jié)：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)缺點都很明顯。但是從長遠的角度講，燃料電池和鋰電池哪種會在未來被廣泛使用還未可知。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)。