氢燃料电池VS锂电池

当前，全球能源和环境系统正面临着巨大的挑战。其中，作为石油消耗和二氧化碳排放大户的汽车产业，也正面临着一场革命性的变革，将包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动作为新能源汽车的主要技术方向，已然成为世界各国形成的共识。

燃料电池汽车是电动汽车汽车电池的另一个重要方向，与锂离子电池相比，可以清楚地看见两者间有着明显的优缺点。

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，只会产生水和热。

在这个优势基础上，如果氢是通过光伏电池板、风能发电等可再生能源产生的，则氢燃料电池整个循环过程将不会产生任何污染，实现零排放。

现阶段锂电池和氢燃料电池是有望取代石油车的核心技术，两者各有各的优势，均有不可估量的进步空间。若锂电池能提升其能量密度，优化循环使用寿命，会更具有竞争力；氢燃料电池的关键技术、机动车辆和加氢站建设的不可估量成本费用、安全可靠等问题依然是产业发展的不可估量瓶颈。从绿色环保性和生态文明建设的角度来分析，氢燃料电池比锂电池更有发展潜力，但从短期内的社会经济效益来讲，转型锂电池比氢燃料电池更具有市场竞争力。

锂电池工作原理

氢能燃料电池工作原理

聚合物锂（钠）电池和氢燃料电池的充放电过程均属于化学反应，本质是正电子（质子）的迁移、实现储能。其中锂（钠）电池充电过程锂（钠）离子在从正极脱出、嵌入负极，放电过程锂（钠）离子从从负极脱出、嵌入正极。

由于氢气和氧气通常为气态，因此氢燃料电池的充电和放电通常在两套装置中进行，且氢气的压力和温度变化较大、对装备的性能和精度要求较高，短期内可通过甲烷和液氨等过渡产品解决储运难题。

氢能的优势主要在于

氢气储能的容量大、持续放能时间长，液氢的储能密度高；

燃料电池高能量密度(高续航)、低温性能好、加氢速度快，在长途、低温等应用场景中具有优势；

可以实现跨地区、跨季节利用能源，充分利用光伏、风电等绿电的峰谷调节；

氢气来源广泛、成本刚性且可控，可缓解能源对外依赖；

氢气制/储/运装备和氢能应用装备中，除了全氟磺酸酯和重要阀门外、配套的原材料和零部件均可国产，未来可以实现规模效应快速降低成本；

不同电池路线（氢能与锂电）配合使用，可以实现高频储能与低频储能互补。

氢燃料电池发展前景近几年，新能源早已成为全球共同的目标，氢燃料电池的关注度也在持续升温。与成熟的锂电池产业相比，氢燃料电池的发展空间巨大。我国于14年起开始帮扶氢燃料电池，目前国内和国际上面对的难题主要还是氢能的储存运输问题，催化剂方面虽有突破，但氢燃料电池产业链尚不健全，一部分技术处于瓶颈期，资金也有缺口。

目前，日本在氢燃料车型数量、技术、销量占全球主导地位，美国、德国、韩国也正在快马加鞭。随着中国顶层政策明确引导，氢燃料电池国产化正在加速落地，期待2025年拐点出现。

从国内氢燃料电池发展路径看，政策铺路为先，商用车在前，乘用车在后，产业商业化大方向依然是新能源汽车。

随着汽车动力能源的转化，从燃油到锂离子电池是一个大步。但是氢燃料电池对于节能减排有着更大的优势，各地政府也纷纷推出支持氢燃料电池的政策，或许不久我们的生活将会因为氢燃料电池技术的突破再次革新。