鉅大LARGE | 點擊量：477次 | 2021年11月13日
燃料動力電池商業化為時尚早 四大制約因素是發展關鍵
在動力鋰離子電池行業獲得難得機遇時，燃料動力鋰電池也迎來快速發展。相較于鋰離子電池，燃料動力鋰電池具有能量轉化效率高、使用壽命長、維護工作量少以及能持續大功率供電等優點。不過，由于種種制約，燃料動力鋰電池產業還處于商業化導入期，距離大規模應用還有相當長的一段距離。
燃料動力鋰電池發展勢頭向好
燃料動力鋰電池的研究與發展，為便攜式電子設備帶來一場深刻的革命，并且還會波及到汽車業、住宅以及社會各方面的集中供電系統。它將把人們由集中供電帶進分散供電的新時代。因為太陽能供電雖然能替代部分能源，但它受天氣與氣候的制約，核能利用又存在安全問題。而燃料動力鋰電池供電，沒有二氧化碳的排放，解決了火力發電使全球環境污染的問題，是純正的綠色清潔能源。隨著燃料動力鋰電池關鍵技術瓶頸得以解決，以及新技術開發研究和商業化運作，燃料動力鋰電池技術必將迎來廣闊的發展前景。
數據顯示，2010-2015年，全球燃料動力鋰電池累計出貨量約為28.99萬套，年復合上升率達到32%。2015年燃料動力鋰電池出貨量約為7.15萬套，同比上升12.42%。
2010-2015年燃料動力鋰電池系統出貨量（單位：千套）
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
出貨容量方面，2010-2015年，全球燃料動力鋰電池累計出貨系統容量約為1110.7MW，年復合上升率達到30%。2015年燃料動力鋰電池出貨系統容量約為342.7MW，同比上升84.84%。可見隨著燃料動力鋰電池技術的逐漸成熟和應用領域的多元化，燃料動力鋰電池單個電堆容量正在快速上升。
2010-2015年燃料動力鋰電池系統出貨容量（單位：MW）
燃料動力鋰電池發展的制約因素
首先，高成本是制約燃料動力鋰電池產業化的關鍵因素。燃料動力鋰電池成本中占比最高的是燃料動力鋰電池組，其次是氫燃料罐和電池配件。假如未來要實現燃料動力鋰電池商業化，并與內燃機汽車進行競爭，那么燃料動力鋰電池組的成本必須下降，其中重要涉及關鍵部件的成本，包括：鉑催化劑、電解質膜、雙極板、氫燃料罐和電池配件。
制約燃料動力鋰電池產業化成本因素
其次，燃料動力鋰電池的類型有很多，其中氫能燃料動力鋰電池研發的首要問題，就是解決氫氣來源，也就是如何廉價制氫。傳統工業制氫的方法以化石材料制氫、電解水制氫為主。而隨著對大規模制氫需求的提高，生物制氫、熱化學制氫和太陽光催化光解制氫等方法也獲得廣泛應用。從成本角度來看，在燃料動力鋰電池推廣初期，應以分散式制氫為主，可進一步控制成本，且使用便利。但隨著未來燃料動力鋰電池規模化發展之后，集中制氫的成本和環保優勢將會進一步突出。
再次，燃料動力鋰電池汽車的推廣，其中最重要的制約因素是配套設施的缺失，即加氫站的覆蓋率過小，而其高昂的建設成本也使得加氫站的建設只能作為試驗性經營。我國目前擁有4座加氫站，都處于示范狀態，尚未進行商業化運營，但這些還遠遠不足以滿足燃料動力鋰電池產業化推廣的要求。
最后，儲藏與安全問題。通常氫氣以3種形態存儲和運輸：高壓氣態、液態和氫化物狀態。短時間內，高壓罐儲氫仍是重要氫氣儲存運輸手段。但從長期來看，更要具備高儲氫容量、高安全性、吸/放氫速率快、長壽命和低成本的儲氫材料。因此，輕質儲氫材料、有機液態儲氫材料等低壓或常壓儲氫材料將成為未來發展的重點。
