锂电池和燃料电池生死战 电动车电池将走向何方？

丰田与特斯拉的合作危机引发看外界对于锂电池汽车的质疑。因与特斯拉公司的协议期满，丰田将于今年结束RAV4电动车的生产，特斯拉在与丰田合作的RAV4电动车项目中的生产活动也将于2014年终止。日前，丰田宣布2015年将其开发的燃料电池车正式推向市场，合作密切的丰田与特斯拉终止RAV4电动车项目的原因或在于此。

“合作危机”引出锂离子电池电动汽车的三大问题

一是间接污染依然不能避免。通过与氢燃料电池车对比，更加凸显传统锂离子电池电动汽车的污染问题。首先，目前锂离子电池充电的电力来源仍主要依靠火力发电方式，化石能源转化为电能的过程中会对环境造成污染；其次，锂离子电池的正负极材料、电解质溶液等物质对于环境和人体健康也有很大影响，美国已将锂离子电池归类为一种包括易燃性、浸出毒性、腐蚀性、反应性等有毒有害性的电池。因此，依靠锂离子电池运行的电动汽车还是会间接产生一定污染。

氢燃料电池车能够实现真正意义上的零污染。其原理是把氢输入到燃料电池中，氢原子的电子被质子交换膜阻隔，通过外电路从负极传导到正极，成为电能驱动电动机，质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出。氢燃料电池车的燃料是氢和氧，通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式释放能量，生成物也只有清洁的水，有效降低了一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、温室气体等能够对环境造成污染的气体的排放，实现真正意义的零污染。

二是续航能力普遍不足。续航能力不足是电动汽车的一大缺陷。电动汽车续航能力主要受限于电池的能量密度，目前国内电动汽车主要选用的是磷酸铁锂电池，其实际比容量仅达到140mAh/g左右。以进入《北京市示范应用新能源小客车生产企业及产品目录》的几款车为例，北汽E150EV的续航里程为130公里，上汽荣威E50为180公里，江淮为200公里，表现最好的比亚迪e6也仅达到300公里，与传统汽车续航能力相差甚远。目前代表全球最先进电动汽车的特斯拉MODELS车型其续航能力虽然可达到502公里，但业界对其未来的提升空间并不看好。

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充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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氢燃料电池车不存在续航能不足的问题。由于氢燃料电池能够将化学能直接转换为电能，不需要经过热能和机械能（发电机）的中间变换，因此发电效率高，可以达到50%以上。氢燃料电池车行驶里程可轻松达到500-600公里。

三是充电时间长。电动汽车充电时间过长也是影响消费者兴趣的重要原因，以比亚迪e6为例，在大功率充电站充满也要2个小时，使用普通民用交流电充满则需要38个小时，而传统车加满一箱汽油最多不超过5分钟。氢燃料电池车加注燃料的时间与传统汽油车相差无几，加满燃料仅需3-5分钟。

表1比亚迪e6的主要充电方式（注：55千瓦时电池充满后可提供300公里的综合工况续航里程）

综上所述，氢燃料电池车具备环保、续航能力强、加注燃料快等优点，能够解决当前锂离子电池电动汽车存在的三大问题，是未来电动汽车的重要发展方向。但从目前的实际情况看，因氢燃料电池制造成本居高不下、加氢设施建设难度大等问题，氢燃料电池车距大规模商业化还存在较大差距，传统锂离子电池电动汽车依然是当前新能源汽车的主流。