氫燃料電池VS鋰電池

當前，全球能源和環境系統正面臨著巨大的挑戰。其中，作為石油消耗和二氧化碳排放大戶的汽車產業，也正面臨著一場革命性的變革，將包括純電動、燃料電池技術在內的純電驅動作為新能源汽車的主要技術方向，已然成為世界各國形成的共識。

燃料電池汽車是電動汽車汽車電池的另一個重要方向，與鋰離子電池相比，可以清楚地看見兩者間有著明顯的優缺點。

氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置，只會產生水和熱。

在這個優勢基礎上，如果氫是通過光伏電池板、風能發電等可再生能源產生的，則氫燃料電池整個循環過程將不會產生任何污染，實現零排放。

現階段鋰電池和氫燃料電池是有望取代石油車的核心技術，兩者各有各的優勢，均有不可估量的進步空間。若鋰電池能提升其能量密度，優化循環使用壽命，會更具有競爭力；氫燃料電池的關鍵技術、機動車輛和加氫站建設的不可估量成本費用、安全可靠等問題依然是產業發展的不可估量瓶頸。從綠色環保性和生態文明建設的角度來分析，氫燃料電池比鋰電池更有發展潛力，但從短期內的社會經濟效益來講，轉型鋰電池比氫燃料電池更具有市場競爭力。

鋰電池工作原理

氫能燃料電池工作原理

聚合物鋰（鈉）電池和氫燃料電池的充放電過程均屬于化學反應，本質是正電子（質子）的遷移、實現儲能。其中鋰（鈉）電池充電過程鋰（鈉）離子在從正極脫出、嵌入負極，放電過程鋰（鈉）離子從從負極脫出、嵌入正極。

由于氫氣和氧氣通常為氣態，因此氫燃料電池的充電和放電通常在兩套裝置中進行，且氫氣的壓力和溫度變化較大、對裝備的性能和精度要求較高，短期內可通過甲烷和液氨等過渡產品解決儲運難題。

氫能的優勢主要在于

氫氣儲能的容量大、持續放能時間長，液氫的儲能密度高；

燃料電池高能量密度(高續航)、低溫性能好、加氫速度快，在長途、低溫等應用場景中具有優勢；

可以實現跨地區、跨季節利用能源，充分利用光伏、風電等綠電的峰谷調節；

氫氣來源廣泛、成本剛性且可控，可緩解能源對外依賴；

氫氣制/儲/運裝備和氫能應用裝備中，除了全氟磺酸酯和重要閥門外、配套的原材料和零部件均可國產，未來可以實現規模效應快速降低成本；

不同電池路線（氫能與鋰電）配合使用，可以實現高頻儲能與低頻儲能互補。

氫燃料電池發展前景近幾年，新能源早已成為全球共同的目標，氫燃料電池的關注度也在持續升溫。與成熟的鋰電池產業相比，氫燃料電池的發展空間巨大。我國于14年起開始幫扶氫燃料電池，目前國內和國際上面對的難題主要還是氫能的儲存運輸問題，催化劑方面雖有突破，但氫燃料電池產業鏈尚不健全，一部分技術處于瓶頸期，資金也有缺口。

目前，日本在氫燃料車型數量、技術、銷量占全球主導地位，美國、德國、韓國也正在快馬加鞭。隨著中國頂層政策明確引導，氫燃料電池國產化正在加速落地，期待2025年拐點出現。

從國內氫燃料電池發展路徑看，政策鋪路為先，商用車在前，乘用車在后，產業商業化大方向依然是新能源汽車。

隨著汽車動力能源的轉化，從燃油到鋰離子電池是一個大步。但是氫燃料電池對于節能減排有著更大的優勢，各地政府也紛紛推出支持氫燃料電池的政策，或許不久我們的生活將會因為氫燃料電池技術的突破再次革新。