钜大LARGE | 点击量：292次 | 2023年09月04日
燃料动力电池和锂离子电池 到底谁将是主流？
近几年在我国新能源汽车领域，锂离子电池纯电动汽车已经成为主流路线。当前我国纯电动汽车的发展格局已初步形成：乘用车以三元动力锂电池为主，客车重要采用磷酸铁锂动力锂电池。而另一个不容忽视的事实是：欧、美、日、韩多家知名车企相继报道投入大量资金进行燃料动力电池汽车的开发，并公布了其产业化时间表。
发展历史PK：燃料动力电池的起源早于锂金属电池70年
令人难以置信的是，有些技术历经百年发展，却没有得到大规模应用，燃料动力电池算是一个典型案例了。燃料动力电池起源于1839年，至今已有179年的高龄，比锂金属电池的研究早了73年。锂离子电池从1992年诞生起，在短短的二十几年间，发展迅速，广泛应用于3C、动力和储能三大领域。事实说明，早飞的鸟儿并不一定飞得高。
鉴于近几年锂离子电池技术的进步和我国政策的大力推广，锂离子电池商业化应用已经处于高速发展期，市场趋于成熟，且呈现未来十年继续引领新能源汽车发展之势。
有关燃料动力电池，目前世界各国对其商业模式还在探索之中，与燃料动力电池汽车相关的各项核心技术，我国的发展水平落后于欧美日韩。就氢燃料动力电池公司而言，商业模式不清晰，将是制约氢燃料动力电池汽车推广的瓶颈。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
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%
电池技术与成本PK:燃料动力电池部分性能占优，但基础材料研究问题重重
比较燃料动力电池和锂离子电池性能参数，燃料动力电池汽车虽然具有更高的续航能力和较快的能源补充时间，但以氢燃料动力电池的功率密度为例，仅为300～350W/kg，而锂离子电池目前可以达到1500W/kg以上。除此之外，锂离子电池汽车换电模式的设计也可以解决充电相对较慢等问题，其技术成熟程度和商业模式更贴近传统燃油车的使用习惯。而且燃料动力电池汽车在应用环节里存在的一些问题限制了其商业化应用之路。
第一，燃料动力电池催化剂成本高、资源稀缺：燃料动力电池电堆催化剂要使用贵金属铂，然而其储量少（铂：钴=1:240），价格高（铂：钴=300:1），全球大部分铂金重要用于珠宝首饰加工，资源稀缺；用于燃料动力电池的铂金属回收利用率较低；虽然目前铂金属的替代品研究取得了一定的突破，但还不能规模化应用。
第二，加氢、储氢和运氢成本高，我国的加氢和储氢技术尚未完全突破，小规模储运有解决方法，但是规模化输送还不成熟。且加氢站投资巨大，建设成本超过1000万元/座。
第三，燃料动力电池使用过程中受到空气质量影响：燃料动力电池的催化剂在使用过程中容易发生中毒使催化活性降低，常见引起中毒的污染物有：CO、H2S、NH3、NOX、SOX等。而我国目前很多城市空气质量都不达标，含有硫化物和氮化物等污染物质。鉴于燃料动力电池采用的是开放式工作原理，很容易受到空气质量的影响，极大的影响燃料动力电池的性能。
第四，燃料动力电池关键材料依赖进口：质子交换膜是燃料动力电池的关键材料，虽然国内公司也宣传掌握了其生产技术，但是目前能够商业化供应的只有美国杜邦公司，还有日本的一家公司，但是不对外销售。我国燃料动力电池关键材料长期依赖进口，一旦国外禁售，我国的燃料动力电池产业便没有了材料基础支撑，犹如中兴事件。
曾担任我国汽车工程学会电动汽车分会主任，全国汽车标准化电动汽车专业委员会顾问等职务的清华大学汽车研究所所长陈全世教授表示：发展氢燃料动力电池汽车的两大关键技术质子交换膜和催化剂的问题未解决，应该回到实验室里继续研究，呼吁发展氢燃料汽车是不合理的。
截止2017年底，国内加氢站只有19座，根据《节能与新能源汽车技术路线图》规划在2020年将达到100座，而充电桩在2020年将建成100万个。在基础设施建设上，充电设施相关于加氢设施而言成熟许多，这也是纯电动汽车相关于燃料动力电池汽车最根本的优势所在。另外，电费比加氢费用更加便宜，经济实惠，更容易被市场接受。
电池应用前景：在特定发电领域尽其所长
我国科学院院士、国家新能源汽车重点科技专项总体专家组组长、清华大学教授欧阳明高认为，氢燃料动力电池相比锂离子电池并没有优势，先进的乘用车燃料动力电池技术仍要面对氢能技术的瓶颈制约。氢燃料动力电池要具备优势必须应用于大型移动和固定发电装置。
从应用场景的市场结构看，近几年全球燃料动力电池系统的出货量：50-60%集中在固定式发电领域，另外还有少部分应用于便捷式领域和特种等。（数据来源：安信证券）
所以燃料动力电池技术的应该不应该仅仅放在汽车上，应该考虑更适合的应用场景，例如，固定发电用，大范围应用在民用基础设施，前景值得期待。但是发展燃料动力电池技术要时间，切不可急功近利，尤其在乘用车领域，目前燃料动力电池不管从技术层面还是商业模式方面还有些不切实际。
谁主未来？锂离子电池仍然主导未来电动汽车产业
综上所述，燃料动力电池核心技术、车辆和氢基础设施的巨大成本、安全问题都是横跨在政府和公司面前的一条极难逾越的鸿沟。尤其是氢燃料动力电池乘用车在短时间内根本看不到商业盈利的希望，也难以培育出规模化应用的土壤，更加不适合成为具有我国国情的新能源汽车行业发展路线。
但是锂离子纯电动汽车应用已经处于高速发展期，规模化应用非常成熟，到2020年我国产销规模将达200万辆。同时锂离子电池配套设施已经开始大规模兴建，充电和换电模式共同发展，并形成了一定的产业规模。随着锂离子电池技术的进步，纯电动汽车走进千家万户的同时，也走进了老百姓的心里，得到了老百姓的认可。所以，未来锂离子电池仍将主导我国电动汽车产业。
