對比分析鋰電池和燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-01-01 22:17
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鋰電池和燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)。鋰電池廣泛應(yīng)用于手機(jī)、電腦等設(shè)備。燃料電池適用于電動/混合動力汽車。利用氫氣和氧氣的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，燃燒產(chǎn)物為水和極少量的二氧化碳，對環(huán)境幾乎沒有影響。那么電動車應(yīng)該選擇鋰電池還是燃料電池呢?見下文。
鋰電池。JPG
鋰電池和燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)
(1)成本
高成本和復(fù)雜的制氫工藝成為燃料電池發(fā)展的主要障礙。氫是通過電解或蒸汽重組得到的。但是這兩種方法都很昂貴，生產(chǎn)同樣質(zhì)量的天然氣的成本是生產(chǎn)氫的一半甚至三分之一。
鋰電池的生產(chǎn)成本相對較低，而且易于重復(fù)使用，因此比其他便攜式能源更劃算。
(2)環(huán)境
燃料電池和鋰離子電池對環(huán)境的影響都很小。前者燃燒水，不產(chǎn)生燃燒汽油/柴油產(chǎn)生的溫室氣體。鋰電池放電產(chǎn)品可能是鋰氧化物、氫氧化鋰等，環(huán)境不會受到影響。此外，鋰離子電池是可重復(fù)使用的。
基于以上幾點(diǎn)，這兩種電池已經(jīng)成為電動汽車最受歡迎的電源。
(3)材料
聚合物膜被用作燃料電池的電極，以支持氫和氧的反應(yīng)來發(fā)電。聚合物薄膜必須經(jīng)過特殊處理才能承受高溫和機(jī)械應(yīng)力。鋰離子電池中的鋰離子可以吸收電荷，所以電池有儲存電能的能力。鋰離子重量輕，是汽車的理想動力源。
(4)潛在的
無論是燃料電池還是鋰離子電池，都有很大的改進(jìn)空間。如果燃料電池的成本能夠降低，那么它們就可以真正成為汽油/柴油燃料的替代品。對于鋰電池來說，如果能量密度可以進(jìn)一步提高，循環(huán)壽命可以更長，也是很好的驅(qū)動能量。
(5)安全
溫度控制對鋰電池安全的重要性。與小型3C電池相比，大功率電池由于電池結(jié)構(gòu)、工作方式、環(huán)境等因素，散熱更加困難。因此，大功率電池系統(tǒng)的熱管理設(shè)計(jì)至關(guān)重要。鋰電池使用的有機(jī)溶劑是易燃的，閃點(diǎn)太低。不安全行為引起的熱失控容易點(diǎn)燃燃點(diǎn)低的可燃液體成分，導(dǎo)致電池燃燒。
無論是燃料電池系統(tǒng)還是鋰離子電池，一旦發(fā)生安全事故，后果都是極其嚴(yán)重的。然而，僅從系統(tǒng)控制的角度來看，我個(gè)人認(rèn)為，就安全系數(shù)的可控性而言，燃料電池比鋰離子電池更容易控制。
燃料電池汽車是汽車電池的另一個(gè)重要發(fā)展方向。與鋰電池相比，燃料電池有明顯的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。但從長遠(yuǎn)來看，燃料電池或鋰離子電池是否會在未來得到廣泛應(yīng)用還有待觀察。
未來哪一種電池會占上風(fēng)，取決于這兩種電池的瓶頸能否得到很好的解決。鋰電池面臨的關(guān)鍵技術(shù)包括能量密度增強(qiáng)、安全性、熱管理等。燃料電池面臨著成本高、耐久性差、冷啟動困難、缺乏系統(tǒng)集成和優(yōu)化等問題。從短期來看，鋰電池更合適，而燃料電池從長期來看更可持續(xù)。
燃料電池是將氫、氧等可再生能源的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其中，電抗器是燃料電池的動力源，電抗器性能的差異直接決定了燃料電池的輸出功率。作為一種新能源電池，鋰電池的輸入/輸出功率，其實(shí)首先是輸入功率儲備，等待使用，然后通過輸出裝置輸出功率。因此，燃料電池是發(fā)電裝置，而鋰電池是儲能裝置。
