1. 燃料電池板塊和鋰電池板塊,誰的發展前景更好
第十九屆中國國際工業博覽會日前召開,不少車企將燃料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電池新車型只要5分鍾就可將氫罐加滿,能行駛430公里,每公里3毛錢的成本低於燃油車,速度上又比電動汽車更快。
一系列政策出台,正推動氫燃料電池車市場回暖。10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,而對於氫燃料電池車的補貼則將持續到2020年,同時,2016年國家發改委出台《能源技術創新行動計劃》,這也是第一次從發改委的角度出台促進氫能的政策,其中指出,到2030年左右實現氫能的商業化。
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相比汽油蒸汽和天然氣這兩種常見的車用可燃氣體,氫氣的安全性並不差,甚至還略好。而且現在車用儲氫裝置都採用碳纖維材料,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,由於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後會迅速向上升起,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。
2. 鋰電池和氫燃料電池哪個未來的市場會更好
這個還是要看市場的需求,作為交通工具,新能源汽車追求的也無非是安全和動力,還有續航能力。在這幾方面來說,鋰電池汽車最大的瓶頸是續航能力,氫燃料電池汽車的瓶頸是安全性。
燃料電池汽車目前最具代表性的是豐田的MIRAI,續航500多公里,還可充當移動發電站,後備箱的插座,夠普通家庭一星期的用電。兩大弊端,一是用700個大氣壓的壓力儲氫,一旦泄漏或爆炸後果都不堪設想。再是加氫站太少,無處加氫。催化劑用鉑並不是大問題,一是用量少,二是已出現替代物。
純電動的問題在於所充的電從哪裡來?說不定也是用煤發的,所以不見的一定環保。氫燃料電池汽車排放物是純水,絕對的環保,但是所用的氫氣生產過程是否環保也不好說,因此哪個能最後勝出尚不可知。
所以誰更能吸引到消費者,誰就有市場。
3. 鋰電池VS氫電池,誰才是新能源的未來趨勢
相比鋰電池,氫電池的一大優勢是能量密度。壓縮氫能的能量密度接近每公斤40kWh,比汽油還高數倍。鋰電池只有每公斤0.278kWh,大部分在0.167kWh,氫能的能量密度是鋰電池的239倍,所以這方面的優勢是碾壓的。再一個優勢是分量輕。同樣是500公里續航,氫電池對車重影響不大,鋰電車就很頭痛了,比亞迪唐的原型是S6,車重1.6噸,改造成鋰電車之後,電池超過200公斤,而為此還需要強化車身結構,這就形成一個惡性循環,由於能量密度低,需要大容量鋰電池,而車重增大了,又會降低續航,於是要達到目標續航,鋰電池容量還要更大才行,於是車重會飆升,比亞迪唐的車重最終達到了2.4噸,這顯然不利於節能。
4. 鋰電池和氫電池相比,哪個才是新能源汽車的未來趨勢
盡管燃料電池有其自身的優勢,但燃料本身的存儲和運輸卻是一件令人頭疼的事情。盡管燃料電池本身污染較少,但如果仍然需要加油,它與現有的加油車有何不同?
電池車最關鍵的部分是其能源平台的機動性。電網分布在各個角落,成本低廉。因此,電動汽車可以隨時增加能量。只能通過電網補充電源。但是,燃料電池與以往的汽油車和煤油車的區別不是很大。除了改善環境保護外,促進整體經濟發展的效果並不明顯。
對於私人使用,現階段仍建議使用鋰電池,並且在以後的較長時間內也建議使用鋰電池。因為加氫站很難像加油站那樣受歡迎。
以鋰電池為主導的模式不會輕易改變,甚至內燃機仍比鋰電池驅動的新能源汽車保持許多優勢。世界不是那麼容易改變。當特斯拉電動超級汽車興起時,各種傳統汽車公司已經積累了足夠的電池技術,但它們仍陷於內燃機中。因為內燃機時代還沒有結束。以鋰電池為主的同一市場在未來將不會輕易改變。
5. 鋰電池與氫燃料電池,哪個更有前途
氫燃料電池更有前途,鋰電池有污染,而氫燃料電池通過氫和氧的結合產生動能,這是無污染的。鋰電池和氫燃料電池各有利弊。細分而言,兩者在充電/補充燃料時間、污染水平、續航里程、充電站成本和電池成本方面有各自的優勢。例如,氫燃料電池只需幾分鍾就可以補給燃料,但是鋰電池即便使用超充通常也需要一個多小時。例如特斯拉V3超充,雖然它可以有極快的充電速度,但並不代表一般情況。
由於中國是未來最大的新能源市場,大多數汽車公司在未來3-7年(2020-2025年)的計劃中都將有氫燃料電池的字樣,也基本都是出現在商用車名單上。
6. 氫燃料電池和鋰電池,誰才是實現汽車「零排放」的最優解
鋰電池是實現汽車「零排放」的最優解嗎?退一步講,鋰電池是實現汽車「零排放」的過渡動力儲備形式嗎?目前來看,它就是方程式里的未知數。那麼,「氫燃料電池」呢?
2020年6月5日,豐田汽車、中國一汽、東風、廣汽集團、北汽集團、北京億華通等6家企業在京舉行發布會並簽署合營合同,計劃成立「聯合燃料電池系統研發(北京)有限公司」。在未來,這6家公司將合力推動「氫燃料電池」的研發、落地和普及。該公司前期主要為商用車開發氫燃料電池系統。
氫氣經過化學反應後產生電力,排出水,可以讓汽車實現真正的「零排放」,那麼為什麼氫燃料電池至今還沒有實現大量普及?另外,本次由豐田牽頭成立的聯合公司為什麼前期主要開發用於商用車的氫燃料電池?
要想解答上述疑問,我們首先要去了解氫燃料電池與鋰電池的優缺點。
首先,氫燃料電池汽車進行燃料補給的速度更快,加氫就像加油一樣,一般需要3-5分鍾。純電動車充電,即使是像特斯拉那樣的超充,每次充電也要一個小時以上,普通充電樁往往需要好幾個小時。
氫氣經過化學反應產生電能與水,可以實現真正的「零排放」。鋰電池內部採用大量重金屬,需要科學、嚴格、規范的回收處理流程,否則會對環境產生污染。
氫燃料電池能量儲備密度高,且重量輕,氫燃料電池車續航遠。而鋰電池能量儲備密度相對偏低,且重量大。
氫燃料電池需要預防的是氫氣泄露,也就是防止儲氫罐破損,屬於物理層面的防護。而鋰電池的安全隱患則是來自不容易控制的鏈式反應,屬於化學層面。
氫燃料電池的低溫起步性能差,但是隨著啟動後自身放熱的增加,電堆會很快穩定在80-90℃的正常工作范圍。但是,在不使用電力幫助的前提下,氫燃料電池實現低溫啟動,一直是一個在研究的課題。鋰電池同樣有低溫狀態下內阻增加的問題,這也是為什麼很多電動車給電池組裝備熱循環管理系統的原因。
氫氣來源、安全使用、儲氫站建設都是構成目前氫燃料電池使用成本居高居高不下的部分原因。據悉,建設一個儲氫站的成本為100-200萬美元;建設一個特斯拉超級充電站的成本大約為30萬美元。另外,氫燃料電池所需的化學反應催化劑為稀有貴金屬——「鉑」,這種貴金屬的價格比黃金還貴。
氫燃料電池使用成本高,技術不夠成熟等,是目前氫燃料電池沒有得到大量普及的重要原因。
相較傳統加油站以及充電站,加氫站不僅建設技術難度大,而且建設成本也偏高,再加上氫燃料電池汽車還沒有大量普及,所以此次由豐田等企業成立的聯合公司就先把氫燃料電池應用在商用車領域,例如公交車、卡車等,這也相當於技術試點。首先商用車便於集中管理,單個加氫站可以更加高效的服務於氫燃料電池汽車,另外,氫燃料電池車應用在某個城市商用車領域後,便於後期的技術問題的反饋與解決。
加氫站的建設自然離不開國內傳統能源巨頭的支持,畢竟它們在能源技術領域、站點服務運營方面擁有豐富的經驗。就在前不久,北汽福田、中石油北京分公司與北京億華通達成合作意向,三方將共同推進北京市加氫站建設及運營。毫無疑問,這一合作將應用到豐田本次成立的聯合公司上,對氫燃料電池在國內的規模化發展起到積極的促進作用。
其實豐田早就把氫燃料電池應用在乘用車上了,代表車型是豐田Mirai。該車自2014年12月開始在日本銷售,從2015年秋季開始將銷售范圍擴大至美國和歐洲。2015年產量700台,2016年約2000台,2017年約3000台。
豐田家用燃油車、混動車型的低油耗,是全球消費者公認的優點。但是在純電動車領域,明顯感覺豐田還沒有完全發力。從2020年1-4月份全球新能源銷量來看,豐田純電動車銷量12253台,佔到全球新能源銷量份額的2.15%;反觀特斯拉,2020年1-4月份銷量103193台,佔到全球新能源銷量份額的18.08%。可以看出,豐田目前並沒有把未來新能源車的「賭注」全部押在鋰電池身上,或許豐田更看好氫燃料電池。
參考《2018全國電力工業統計快報》,中國火力發電量佔比達到了70.4%,高聳的煙囪和宏偉的冷水塔就是火力發電站的常見景觀。太陽能、核電、風電、水電總佔比為29.6%。當火力發電徹底告別舞台前,純電動車目前並不能實現真正意義上的「零排放」。
據外媒報道,馬自達已開始生產該品牌旗下首款純電動SUV——MX-30。該車搭載了容量僅為35.5kWh的鋰離子電池組,在WLTP工況下的續航里程僅為200km左右(遠低與主流純電動車)。按照馬自達官方說法,之所以裝備如此小容量的電池組,就是考慮到它的生命周期內二氧化碳「排放」總量最低。
不難看出,馬自達充分考慮到了電池容量與電池組重量的比重,換句話說,電池組重量越大,單位電池容量的續航里程就會越短,也就是單位里程能耗越高。提升電池能量密度就能有效緩解該問題。
比亞迪前段時間發布的「刀片電池」,又一次把磷酸鐵鋰電池帶回了公眾視野。刀片電池電芯採用陣列的排布方式,體積與能量密度得到大幅優化,三元鋰電池在新能源市場的地位受到了沖擊。
不得不說的是,前段時間比亞迪與寧德時代就刀片電池和三元鋰電池誰更安全的問題在網路上展開了一場「口水戰」,各家均通過試驗來證明自家電池的安全性。
在開放的市場經濟下,優勝略汰屬於常態,各家必須通過技術創新才能在市場中脫穎而出。而良性且激烈的市場競爭才能推動技術發展,實現技術革新,成為構建清潔移動出行社會的催化劑。
氫燃料電池與鋰電池到底誰才能成為構建清潔出行社會的「最優解」,目前並沒有答案。只能說目前人類處在實現汽車零排放進程中「摸石頭過河」的階段,不同形式的能量來源,就像是在不斷嘗試新的「過河」方式。您認為哪種動力形式才能成為未來汽車的主導,不妨在下面留下您的觀點。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
7. 鋰電池漲價,新能源如何發展氫燃料電池會是好選擇嗎
氫燃料電池更有前景,鋰電池有污染,氫燃料電池通過氫氧結合產生動能,無污染。鋰電池和氫燃料電池各有優缺點。細分下來,兩者在充電/加油時間、污染程度、續航里程、充電站成本、電池成本等方面各有優勢。例如,氫燃料電池只需幾分鍾就可以完成充電,但即使鋰電池過度充電,通常也需要一個多小時。比如特斯拉V3過充,雖然可以有極快的充電速度,但不代表一般情況。
改造成鋰電車後,電池超過200公斤,為此需要加強車身結構,形成惡性循環。因為能量密度低,需要大容量鋰電池,車重增加會降低電池壽命。因此,為了達到目標電池壽命,需要增加鋰電池的容量。污染程度和續航里程就不用說了,是氫燃料電池的優勢。鋰離子電池一直難以突破續航里程的瓶頸,同時也帶來了污染。但由於鋰電池更加成熟,其充電站成本和電池成本遠低於氫燃料電池。根據研究,一個加氫站的建設成本約等於五個鋰電池充電站的建設成本(不包括後期維護)。
8. 氫燃料電池與鋰電池 哪個更好
鋰電池與氫燃料電池各有千秋,都有前途。
北京市經濟和信息化局計劃2023年前,培育3-5傢具有國際影響力的氫燃料電池汽車產業鏈龍頭企業,力爭推廣氫燃料電池汽車3000輛,氫燃料電池汽車全產業鏈累計產值突破85億元。
2020年以來,盡管受到新冠疫情的影響,以及氫能產業國補政策的不明朗,導致氫能產業整體發展速度有所放緩,但在投資方面卻呈現出逆勢上揚的態勢,說明我國產業熱度仍在,市場對氫能的發展仍抱有較大信心。在氫能國補政策正式出台後。
2020年第四季度氫能產業投資額仍有增長的空間。鋰電池技術比較成熟,當前新能源車的主要動力來源和技術發展。三元鋰,碳酸鐵鋰,鎳氫,氫氧化鋰,從材料上的研發和不斷突破,技術更新。
一步步在提高鋰電池在動力性能,繼航里程上一直在提高。優勢簡便宜,安全性能高,大規模生產降低成本,現在以鋰電為主的新能源車,車價已降到能與燃油車相比,性價比高。行駛起來環保,對周邊環境不會造成尾氣排放等二次空氣污染。
但是鋰電池劣勢也很突出,電池技術需要突破。航行里程短,充電時間長,適合800公里以下中短程行駛。車型上在乘用車可以替代,大貨車動力明顯不足。
氫燃料電池汽車目前最具代表性的是豐田的MIRAI,續航500多公里,還可充當移動發電站,後備箱的插座,夠普通家庭一星期的用電。兩大弊端,一是用700個大氣壓的壓力儲氫,一旦泄漏或爆炸後果都不堪設想。再是加氫站太少,無處加氫。
催化劑用鉑並不是大問題,一是用量少,二是已出現替代物。另外氫燃料電池,技術發展還在初期,尚沒有進行大規模生產,形成商業化。技術還需要完善和發展。
簡言之,氫和鋰電池兩個可以互補。目前看來都沒有達到盡美的地步。所以兩個都有前途。鋰電商業化走得更快些。
9. 鋰電池與氫燃料電池,你感覺哪個更有前途
氫氣在地球上不過是一種儲能形式,和鋰電池儲不一樣的。制備氫氣需要能量轉化,制備汽油只需要提純。所以發展氫燃料電池的關鍵還是氫氣的來源是否可持續。比如利用太陽能風能等電力制氫。從這一點來說其實和鋰電池沒有本質區別。
這一切的一切,最終目的都是為了擺脫石油的依賴,這才是我國的最大的策略。站在長時間,高處,才能理解這些政策和決策的目的,不然容易霧里看花,走入短視的死路里去。
10. 氫電池和鋰電池哪個更好
能量密度比較
鋰電池作為蓄電池的一種,是個封閉體系,電池只是能量的載體,必須提前充電才能運行,其能量密度取決於電極材料的能量密度。由於目前負極材料的能量密度遠大於正極,所以提高能量密度就要不斷升級正極材料,如從鉛酸、到鎳系、再到鋰電池。但鋰已經是原子量最小的金屬元素,比鋰離子更好的正極材料理論上就只有純鋰電極,但能量密度其實也只有汽油的1/4,而且商業化的技術難度極大,幾十年內都無望突破。因此鋰電池能量密度提升受制於理論瓶頸,空間非常有限,最多也就是從目前的160Wh/KG提高至300Wh/KG,即使達到也只有燃料電池的1/120,可謂輸在起跑線上。
體積能量密度比較
燃料電池的原料氫氣主要缺點就是體積能量密度不高,現在基本上是採用加壓來解決這個問題。按照現行的700個大氣壓的加壓模式,其體積能量密度是汽油1/3。同樣跑300公里,燃料電池儲氫罐體積為100L,重量為30KG,對應汽油車油箱為30L,但電動機體積比內燃機小80L,總體積相差不大。鋰電池車分為三元和磷酸鐵鋰兩種主流技術路線,代表企業為Tesla和比亞迪。三元能量密度更高,但安全性差,需要輔助的安全保護設備,跑300公里所需的兩種電池體積分別為140L和220L,重量為0.4噸和0.6噸,都遠高於燃料電池。展望未來如果儲氫合金和低溫液態儲氫技術能夠突破,燃料電池體積能量密度將分別增加1.5倍和2倍,優勢會更為明顯。
功率密度比較
燃料電池本質上可以理解為以氫氣為原料的化學發電系統,因此輸出功率比較穩定,為了最大提高放電功率必須附加動力電池系統,如豐田Mirai就是配套鎳氫電池。但作為一個開放的動力系統,其能量來自於外部輸入,附加的鎳氫電池不需要考慮儲能的問題,只要5-8度就能滿足需求,對電池壽命的要求也不高,在真實工況下的使用限制很少。鋰電池雖然理論放電效率很高,但為了不傷害電池壽命,使用限制很多。在充滿電的情況下不能大倍率放電,快速放電只適用0-80%這個區間。即使如此,以5C倍率放電,實驗室中的電池循環壽命也會縮短到只有600次,真實工況下會進一步降至400次,如Telsa即使最大功率可達310KW,但實際放電倍率也只有4C。而且鋰電池作為能量密度不高的封閉儲能體系,高功率放電和高續航里程基本很難兼容,除非大幅提升電池重量。即使Tesla採用了目前能量密度最好的三元電池,其電池組件重量都接