鉅大LARGE | 點擊量:577次 | 2021年12月06日
燃料動力電池PK鋰離子電池!燃料動力電池將主導新能源汽車?鋰離子電池怎么辦?
焦點1
“2017年是我們我國燃料動力鋰電池的元年,行業中這么認為,我也認同這個意見。”在近日舉辦的第五屆中韓汽車產業研討會上,我國汽車工程學會技術發展部產業研究院王菊表示。
焦點2
第十九屆我國國際工業博覽會七日召開,上證報資訊采訪獲悉,不少車企將燃料動力鋰電池視為未來發展的重要方向之一,對其寄予厚望。上汽集團展出的燃料動力鋰電池新車型只要5分鐘就可將氫罐加滿,能行駛430公里,每公里3毛錢的成本低于燃油車,速度上又比電動汽車更快。
一系列政策出臺,正推動氫燃料動力鋰電池車市場回暖。十月初正式施行的雙積分新政中,對純電動汽車的補貼已經開始明確退坡,而有關氫燃料動力鋰電池車的補貼則將持續到2020年,同時,2016年國家發改委出臺《能源技術創新行動計劃》,這也是第一次從發改委的角度出臺促進氫能的政策,其中指出,到2030年左右實現氫能的商業化。
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%
燃料動力鋰電池vs鋰離子電池誰將勝出?
目前替代石油車的主流技術路線就是鋰離子電池和燃料動力鋰電池。燃料動力鋰電池最大優勢就是能量密度高,是鋰離子電池的120倍。但鋰離子電池起步早,商業化程度更高,整車成本也更低,且充電可以利用現有的電網系統,相比燃料動力鋰電池整個加氫和供氫的配套網絡都要從頭建設,成本也要更低。因此這兩者的競爭核心就是能量密度vs成本的競爭。
1燃料動力鋰電池vs鋰離子電池性能比較
雖然各國都在大力推廣電動汽車,但其占比依然很低。其根源就在于電動汽車違反了能量密度提升這一變革邏輯。哪怕是最新一代的鋰離子電池車,其能量密度極值也只有汽油的1/40。
而燃料動力鋰電池的出現卻徹底改變了這一現狀。其能量密度是汽油的3倍,電動機的做功效率還是內燃機的2倍,實際密度是汽油的6倍,優勢明顯。
似乎從這個角度看,采用氫能源的燃料動力鋰電池無疑更能代表歷史發展的方向,最有望成為下一代的基礎能源。
2燃料動力鋰電池vs鋰離子電池成本比較
燃料動力鋰電池發展的重要障礙就是成本高、制氫過程復雜,整個加氫和供氫的配套網絡則要從頭建設。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,制造同樣質量的天然氣所需的成本為制氫的1/2甚至1/3。
鋰離子電池生產成本相對較低,此外其重復充電利用非常方便,相比其他可攜帶能源,其具有更高的成本效益。
3燃料動力鋰電池vs鋰離子電池安全比較
鋰離子電池作為封閉的能量體系,從原理上高能量密度和安全性就很難兼容,否則就等同于炸彈。因此現在主流工藝路線中,能量密度低的磷酸鐵鋰安全性卻較好,電池溫度達到500-600度時才開始分解,基本不要太多的保護輔助設備。而Telsa采用的三元電池,雖然能量密度高,但不耐高溫,250-350度就會分解,安全性差。其解決方法是并聯了超過7000節電池,以此降低單個電池漏液,爆炸帶來的危險,即使如此也還要結合一套復雜的電池保護設備。
燃料動力鋰電池由于原料氫氣易燃易爆,市場普遍擔心其安全性問題。但如下表的數據:
相比汽油蒸汽和天然氣這兩種常見的車用可燃氣體,氫氣的安全性并不差,甚至還略好。而且現在車用儲氫裝置都采用碳纖維材料,在80KM/h速度多角度碰撞測試中都可以做到毫發無損。
即使車禍導致泄露,由于氫氣爆炸要求濃度高,在爆炸前一般就已經開始燃燒,反而很難爆炸。而且氫氣重量輕,溢出系統的氫氣著火后會迅速向上升起,反而一定程度上保護了車身和乘客。而汽油為液態,鋰離子電池為固態,很難在大氣中上升,燃燒都在車艙底部,整車會迅速著火報廢。
寫在最后
以上我們可以得出一個結論:從更長的歷史周期看,氫能源汽車更容易勝出。國家政策有關燃料動力鋰電池也處于積極提倡的態度,就是基礎設施的建設,我國在這方面的困難仍然難以克服。
電池君想說:牛奶會有的,面包也會有的。引用10年前某教授說的一句話作為結尾:“燃料動力鋰電池肯定要火,但是是五年還是五十年,就不好說了”。
真到那時,我國車企又會面對選E和F的問題了。
本文來源:電池產業網電池社區
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