氢燃料电池与锂电池 哪个更好

1. 氢燃料电池与锂电池 哪个更好

锂电池还是氢燃料电池好？中日车用电池之争，中国已具备显著优势

2. 锂电池与氢燃料电池，你认为哪个更有前途？

氢只是地球上储能的一种形式，不同于锂电池储能。制氢需要能量转化，而生产汽油只需要提纯。因此，氢燃料电池发展的关键是氢的来源是否可持续。比如利用太阳能、风能等电力生产氢气。从这个角度来说，锂电池和锂电池没有本质区别。作为电动车的电池，经过几代的发展，最开始是铅酸电池，然后是镍镉和镍氢电池，最后是锂电池。这说明锂电池确实是独一无二的。

从能量密度、比功率、循环寿命来看，锂电池是最好的选择。但目前最好的锂电池也只能达到500公里左右的续航，这还是在理想工况下，达不到燃油车的水平。开发新型电池是新能源汽车不可回避的任务。可以肯定的是，氢燃料电池有一个更有前途的未来。锂电池有污染，而氢燃料电池依靠氢氧结合产生动能，无污染。虽然氢燃料电池的发展还没有成型，价格也比较贵，但是这种氢燃料电池将来一定会发展起来。

从应用来看，锂电池可以应用到很多产品上，而氢燃料电池可能只在汽车领域有所发展。从发展前景来看，目前锂电池的发展已经在全球范围内。然而，氢燃料只限于少数国家的少数公司，还远远没有真正成熟到可以商用。氢能是国外推广的主要技术路线，(锂)电池是国内推广的主要技术路线。其核心根源，PK，其实是国家政策不同造成的。

国外的情况决定了只能走氢路线：日本电能匮乏(被迫走核电)，电池供电的国家用不起。海水会很充足，海洋加太阳能(潮汐能，太阳能)电解水更合理。我们国家的情况不同。西北地区不缺电能储备，所以走电池路线。产业链上游有宁德这样的电池技术厂商，下游有比亚迪这样的车厂。除此之外，我们还利用特斯拉的鲶鱼，把美国拉入这个阵营，整合整个供应链。这样需求也有了，再用补贴来支撑，很快就会形成规模。一旦形成批量效应，成本会大幅下降，进而会刺激技术的发展。这已经不是技术的优劣所能左右的趋势了，所以我们看到补贴也取消了，电动车还活得好好的。

3. 锂电池与氢燃料电池，你感觉哪个更有前途？

氢气在地球上不过是一种储能形式，和锂电池储不一样的。制备氢气需要能量转化，制备汽油只需要提纯。所以发展氢燃料电池的关键还是氢气的来源是否可持续。比如利用太阳能风能等电力制氢。从这一点来说其实和锂电池没有本质区别。

一、氢能源是国外主推的技术路线，（锂）电池是我国主推的技术路线。其核心根源PK，其实是国策不同导致的。
国外情况决定了只能走氢路线：日本电能稀缺（被迫走核电），走电池国家消耗不起，海水到时有的是，靠海洋加太阳能（潮汐能，太阳能）电解水是比较合乎理性的路线。
我国情况不一样，我国西北电能储备不缺，所以走电池路线，产业链上游有宁德这种电池技术厂家，下游有比亚迪这种车厂，并且还利用了特斯拉这个鲶鱼拉动，把美国拉到这个阵营里来了，同时整合了整条供应链。这样需求也有了，然后又有补贴扶持，很快就会形成规模。而一旦形成批量效应，成本就会大幅下降，然后更刺激技术发展，到此这已经不是技术优劣能左右的趋势了，所以看到补贴也取消了，电动车依然活的很好。

二、同时电能需求也起来了。
前期看到很多政策都在补贴光伏，这种补贴情况下西北很多光伏电厂都陆续起来了，又促进了规模效应，成本马上就下来了，现在开始搞按需阶梯电价，目的是进一步促进发电行业扩产。这一推一拉，发电储电用电，整个电能产业就慢慢进入正向循环了。

这一切的一切，最终目的都是为了摆脱石油的依赖，这才是我国的最大的策略。站在长时间，高处，才能理解这些政策和决策的目的，不然容易雾里看花，走入短视的死路里去。

4. 锂电池和氢燃料电池哪个未来的市场会更好？

这个还是要看市场的需求，作为交通工具，新能源汽车追求的也无非是安全和动力，还有续航能力。在这几方面来说，锂电池汽车最大的瓶颈是续航能力，氢燃料电池汽车的瓶颈是安全性。

作为电动汽车的电池，经过了几代的发展，开始是铅酸电池，后来是镍镉和镍氢电池，最后是锂电池。这说明锂电池确有独到之处。无论从能量密度，比功率，还是循环使用寿命来说，锂电池都是目前的最优选择。但目前最好的锂电池还是只能做到500公里左右的续航能力，这个还是理想工况下的，所以达不到燃油车的水平。开发新的电池是新能源汽车的绕不过的任务。


新型电池的努力是多方位的，有石墨烯电池，金属空气电池，锂硫电池，超级电容电池等等，任何一种取得突破都将引起汽车业的革命。但目前最有可能突破的是固态电池，应该在实验室得到了证实，大公司们都在争分夺秒的研发，看谁最先量产。


燃料电池汽车目前最具代表性的是丰田的MIRAI，续航500多公里，还可充当移动发电站，后备箱的插座，够普通家庭一星期的用电。两大弊端，一是用700个大气压的压力储氢，一旦泄漏或爆炸后果都不堪设想。再是加氢站太少，无处加氢。催化剂用铂并不是大问题，一是用量少，二是已出现替代物。纯电动的问题在于所充的电从哪里来？说不定也是用煤发的，所以不见的一定环保。氢燃料电池汽车排放物是纯水，绝对的环保，但是所用的氢气生产过程是否环保也不好说，因此哪个能最后胜出尚不可知。所以谁更能吸引到消费者，谁就有市场。

5. 除了汽车之外，氢燃料电池相比锂电池还有哪些优势？

其实电动飞行的想法已经存在了几十年，但直到最近它才开始有进展，据氢云链了解，目前市场上有多达十几家初创公司和传统飞机公司正在寻求电池电动和混合动力的新能源飞机原型。只不过目前大多数电动汽车使用锂离子电池，但少数汽车制造商已经提供氢动力传动系统。

氢是宇宙中最丰富的元素，因此它对深受化石燃料困扰的汽车行业和航空航天工业的吸引力是显而易见的；氢燃料电池使用压缩氢作为燃料并仅释放水蒸气，该技术已经发展了数十年。但是，一架飞机升空飞行需要大量的能量，目前电池太重且太昂贵而无法实现。就算特斯拉Model 3行驶数百公里的电池技术还不足以为飞机提供几英里的动力。

氢云链认为，氢动力作为飞机的传动系统的好处有以下3个方面，
1、无污染
氢燃料电池对环境没有污染。它是通过电化学反应而不是燃烧（蒸汽为、柴油）或能量存储（电池）为最典型的传统备用电源解决方案。传统电池燃烧会释放出污染物，例如COx、 NOx、 SOx气体和粉尘。
如上所述，氢燃料电池仅产生水和热量。如果氢气是由可再生能源（光伏电池板、风力发电等）产生的，则整个循环过程不会完全产生有害物质。
2、无噪音
氢燃料电池安静地运行，噪音仅为55dB，这相当于正常人的谈话水平。这使得该燃料电池适合于室内安装或在室外噪声受限的地方。

3、高效率
氢燃料电池的发电效率可以达到50％以上。这取决于燃料电池的转换特性。化学能直接转换为电能，而没有热能和机械能（发电机）的中间转换。
由于氢燃料电池的这些优势，全球最大的飞机制造公司波音公司于2008年4月3日成功测试了由氢燃料电池驱动的小型飞机；据悉，这是世界航空历史上的第一次，这表明航空业未来将变得更加强大和环保。
总结：
尽快氢能在乘用车上使用可能受限于成本以及加氢站等劣势，但是飞机、船舶、发电站等场景使用性能更高且效率更高的氢燃料电池，这足以证明了氢燃料电池技术的应用潜力。
燃料系统使用氢气作为燃料，将其直接转化为电能，并与空气中的氧气进行电化学反应，而不会燃烧，唯一的副产品是水，如果使用可再生能源生产氢燃料，则完全替代燃油发动机，实现真正的“零污染”。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

6. 燃料电池有前景吗

什么是氢燃料电池，对我们生活有哪些好处？

7. 锂电池相对燃料电池有哪些优势？

总的来说，燃料电池具有以下特点：能量转化效率高；它直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，因而不受卡诺循环的限制。[2] 燃料电池系统的燃料—电能转换效率在45%～60%，而火力发电和核电的效率大约在30%～40%。安装地点灵活；燃料电池电站占地面积小，建设周期短，电站功率可根据需要由电池堆组装，十分方便。燃料电池无论作为集中电站还是分布式电站，或是作为小区、工厂、大型建筑的独立电站都非常合适。负荷响应快，运行质量高；燃料电池在数秒钟内就可以从最低功率变换到额定功率。
　　由于燃料电池能将燃料的化学能直接转化为电能，因此，它没有像通常的火力发电机那样通过锅炉、汽轮机、发电机的能量形态变化，可以避免中间的转换的损失，达到很高的发电效率。同时还有以下一些特点：

　　不管是满负荷还是部分负荷均能保持高发电效率；
　　不管装置规模大小均能保持高发电效率；
　　具有很强的过负载能力；
　　通过与燃料供给装置组合的可以适用的燃料广泛；
　　发电出力由电池堆的出力和组数决定，机组的容量的自由度大；
　　电池本体的负荷响应性好，用于电网调峰优于其他发电方式；
　　用天然气和煤气等为燃料时，NOX及SOX等排出量少，环境相容性优。
　　如此由燃料电池构成的发电系统对电力工业具有极大的吸引力。
　　燃料电池的优势，科技手段中，尚没有一项能源生成技术能如燃料电池一样将诸多优点集合于一身。[3]
　　能源安全性。自1970年代的石油危机后，各大工业国对石油的依赖仍有增无减，而且主要靠石油输出国的供应。美国载客车辆每日可消耗约600万桶油，占油料进口量之85%。若有20%的车辆采用燃料电池来驱动，每日便可省下120万桶油。
　　国防安全性。燃料电池发电设备具有散布性的特质，它可让地区摆脱中央发电站式的电力输配架构。长距离、高电压的输电网络易成为军事行动的攻击目标。燃料电池设备可采集中也可采分散性配置，进而降低了敌人欲瘫痪国家供电系统的风险。
　　高可靠度供电。燃料电池可架构于输配电网络之上作为备援电力，也可独立于电力网之外。在特殊的场合下，模块化的设置(串联安装几个完全相同的电池组系统以达到所需的电力)可提供极高的稳定性。
　　燃料多样性。现代种类繁多的电池中，虽然仍以氢气为主要燃料，但配备「燃料转化器(或译重组器，fuel reformer)」的电池系统可以从碳氢化合物或醇类燃料中萃取出氢元素来利用。此外如垃圾掩埋场、废水处理场中厌氧微生物分解产生的沼气也是燃料的一大来源。利用自然界的太阳能及风力等可再生能源提供的电力，可用来将水电解产生氢气，再供给至燃料电池，如此亦可将「水」看成是未经转化的燃料，实现完全零排放的能源系统。只要不停地供给燃料给电池，它就可不断地产生电力。
　　高效能。由于燃料电池的原理系经由化学能直接转换为电能，而非产生大量废气与废热的燃烧作用，现今利用碳氢燃料的发电系统电能的转换效率可达40~50%；直接使用氢气的系统效率更可超过50%；发电设施若与燃气涡轮机并用，则整体效率可超过60%；若再将电池排放的废热加以回收利用，则燃料能量的利用率可超过85%。用于车辆的燃料电池其能量转换率约为传统内燃机的3倍以上，内燃引擎的热效率约在10~20%之谱。
　　环境亲和性。科学家们已认定空气污染是造成心血管疾病、气喘及癌症的元凶之一。最近的健康研究显示，市区污染性的空气对健康的威胁如同吸入二手烟。燃料电池运用能源的方式大幅优于燃油动力机排放大量危害性废气的方案，其排放物大部份是水份。某些燃料电池虽亦排放二氧化碳，但其含量远低于汽油之排放量(约其1/6)。
　　燃料电池发电设备产生1000仟瓦-小时的电能，排放之污染性气体少于1盎斯；而传统燃油发电机则会产生25磅重的污染物。因此，燃料电池不仅可改善空气污染的情况，甚可能许给人类未来一片洁净的天空。
　　可弹性设置/用途广。燃料电池的迷人之处在于其多样风貌。除了前述的集中分散两相宜的特点外，它还具有缩放性。利用黄光微影技术可制作微型化的燃料电池；利用模块式堆栈配置可将供电量放大至所欲的输出功率。单一发电元所产生的电压约为0.7伏特，刚好能点亮一只灯。将发电元予以串接，便构成燃料电池组，其电压则增加为0.7伏特乘以串联的发电元个数。
　　燃料电池的劣势主要是价格和技术上存在一些瓶颈，摘列如下：
　　燃料电池造价偏高：车用PEMFC之成本中质子交换隔膜(USD300/m2)约占成本之35%;铂触媒约占40%，二者均为贵重材料。
　　反应/启动性能：燃料电池的启动速度尚不及内燃机引擎。反应性可藉增加电极活性、提高操作温度及反应控制参数来达到，但提高稳定性则必须避免副反应的发生。反应性与稳定性常是鱼与熊掌不可兼得。
　　碳氢燃料无法直接利用：除甲醇外，其它的碳氢化合物燃料均需经过转化器、一氧化碳氧化器处理产生纯氢气后，方可供现今的燃料电池利用。这些设备亦增加燃料电池系统之投资额。
　　氢气储存技术：FCV的氢燃料是以压缩氢气为主，车体的载运量因而受限，每次充填量仅约2.5~3.5公斤，尚不足以满足现今汽车单程可跑480~650公里的续航力。以-253℃保持氢的液态氢系统虽已测试成功，但却有重大的缺陷：约有1/3的电能必须用来维持槽体的低温，使氢维持于液态，且从隙缝蒸发而流失的氢气约为总存量的5%。
　　氢燃料基础建设不足：氢气在工业界虽已使用多年且具经济规模，但全世界充氢站仅约70站，仍值示范推广阶段。此外，加气时间颇长，约需时5分钟，尚跟不上工商时代的步伐。

8. 氢电池和锂电池哪个更好？

能量密度比较

锂电池作为蓄电池的一种，是个封闭体系，电池只是能量的载体，必须提前充电才能运行，其能量密度取决于电极材料的能量密度。由于目前负极材料的能量密度远大于正极，所以提高能量密度就要不断升级正极材料，如从铅酸、到镍系、再到锂电池。但锂已经是原子量最小的金属元素，比锂离子更好的正极材料理论上就只有纯锂电极，但能量密度其实也只有汽油的1/4，而且商业化的技术难度极大，几十年内都无望突破。因此锂电池能量密度提升受制于理论瓶颈，空间非常有限，最多也就是从目前的160Wh/KG提高至300Wh/KG，即使达到也只有燃料电池的1/120，可谓输在起跑线上。

体积能量密度比较

燃料电池的原料氢气主要缺点就是体积能量密度不高，现在基本上是采用加压来解决这个问题。按照现行的700个大气压的加压模式，其体积能量密度是汽油1/3。同样跑300公里，燃料电池储氢罐体积为100L，重量为30KG，对应汽油车油箱为30L，但电动机体积比内燃机小80L，总体积相差不大。锂电池车分为三元和磷酸铁锂两种主流技术路线，代表企业为Tesla和比亚迪。三元能量密度更高，但安全性差，需要辅助的安全保护设备，跑300公里所需的两种电池体积分别为140L和220L，重量为0.4吨和0.6吨，都远高于燃料电池。展望未来如果储氢合金和低温液态储氢技术能够突破，燃料电池体积能量密度将分别增加1.5倍和2倍，优势会更为明显。

功率密度比较

燃料电池本质上可以理解为以氢气为原料的化学发电系统，因此输出功率比较稳定，为了最大提高放电功率必须附加动力电池系统，如丰田Mirai就是配套镍氢电池。但作为一个开放的动力系统，其能量来自于外部输入，附加的镍氢电池不需要考虑储能的问题，只要5-8度就能满足需求，对电池寿命的要求也不高，在真实工况下的使用限制很少。锂电池虽然理论放电效率很高，但为了不伤害电池寿命，使用限制很多。在充满电的情况下不能大倍率放电，快速放电只适用0-80%这个区间。即使如此，以5C倍率放电，实验室中的电池循环寿命也会缩短到只有600次，真实工况下会进一步降至400次，如Telsa即使最大功率可达310KW，但实际放电倍率也只有4C。而且锂电池作为能量密度不高的封闭储能体系，高功率放电和高续航里程基本很难兼容，除非大幅提升电池重量。即使Tesla采用了目前能量密度最好的三元电池，其电池组件重量都接