锂离子电池和燃料电池相比,各有什么优势和劣势?(与锂离子电池和镍氢电池相比,燃料电池有哪些优势)

燃料电池相对于锂离子电池有哪些优势和不足？

首先，就挑氢氧燃料电池PEMFC与镍钴铝NCA锂电池、磷酸铁锂电池作为代表，在动力电池方面比较。燃料电池是发电装置，那么加装储氢设备后就是个储能装置了。PEMFC具有甩磷酸铁锂几个数量级的能量密度。另外，燃料电池车的充气速度只有3分钟，跟锂动力电池充电比绝对是优势。感谢弗雷刘，纠正此处错误:丰田刚刚推出的未来基本已经体现出PEMFC的能量密度优势，巡航里程500公里。由于没有查到比亚迪秦的纯电动款数据，所以不厚道地把特斯拉的442公里拉出来了。另外借鉴一下氢燃料电池的电动车前景如何，有哪些技术和政策的限制？中Gocon的数据：德国打算建造1000座加氢站、日本也同样1000座加氢站。在加氢站没有普及的情况下，燃料电池车比纯电动车更难进入市场。下面针对PEMFC本身的缺陷，结合中国目前的情况分析：PEMFC的催化剂Pt的催化指标参照衣老师2012年的PPT达到了3美元/W，而且丰田公司也提出2020年PEMFC发动机的成本将降到现有的1/4，但是依然昂贵。Pt在气态硫氮氧化物浓度以ppm为单位存在的情况下有严重的中毒情况，浓度高于百ppm中毒不可逆，我国空气中硫氮氧化物含量单位绝对可以以百分为单位。PEMFC的催化剂载体碳，在放电状态下很容易氧化造成结构坍塌，使Pt的催化面积迅速减小并流失，造成电池寿命衰减，目前载体碳使用的是XC-72，美国卡博特。PEMFC采用的Nafion（全氟磺酸树脂）膜，主要生产技术掌握在美国杜邦公司，我国目前在山东省有Nafion膜生产基地，但是由于分子末端的C不能做到由H原子闭合，所以性能有一定差距。好吧上一句是听来的。另外，Nafion膜的进口价大概是7000RMB/平方米，2011年。PEMFC的扩散层为保证性能使用的是进口碳纸，目前日本东丽为主要供应商，按4A/平方厘米、放电电压0.7V参考，价格大概在6000RMB/平方米左右，没有大规模购买，不清楚。所以丰田未来的出售价格实在是令人感到费解。锂电池的缺点表现为三元锂电池不安全，特斯拉已发生过N起起火事故；虽然PEMFC也存在此类隐患，不过丰田未来可以用枪射击电池部位，不知道能不能禁得起车辆碰撞，顺便吐个特斯拉的槽：防弹底盘噱头没有枪击做得好啊。磷酸铁锂电池放电平台过于平缓，不易掌握充放电情况。另外，锂电池的高性能隔膜和电解液尚未达到大规模国产化。至于寿命问题，在不更换组件的情况下PEMFC的使用寿命如果做出和锂电池类似使用年限的承诺，估计要赔死。综上所述，氢氧燃料电池作为动力电池完全不适合我国，缺点碾压优点。

燃料电池和锂电池相比有哪些缺点和劣势？

燃料电池的缺点是不能储电，没加燃料就没电。而锂电池可储电，方便携带。燃料电池成本高，而锂电池相对成本低些。

燃料电池相对于锂离子电池，有哪些优势和不足？

燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。 

优势：

氢是世界上最多的元素，氢气来源极其广泛并且是可再生资源，所以用氢气作为“燃料”似乎最合适不过。

由于燃料电池是化学能直接转换为电能，相比内燃机的燃烧作用不会产生大量废气与废热，转化效率更可超过50%（内燃机转化效率为10%），排放物也只有水，也不会对环境温度造成影响。

使用寿命长于电化学电池并且电池维护工作量很小。

相比于纯电动车的充电时间来说，燃料电池加注氢气的时间很短，几乎与内燃机汽车添加燃油时间相当，大约在3-5分钟左右。

不足：

燃料种类单一：目前，不论是液态氢、气态氢、储氢金属储存的氢，还有碳水化合物经过重整后转换的氢是燃料电池的唯一燃料。氢气的产生、储存、保管、运输和灌装或重整，都比较复杂，对安全性要求很高。但燃料种类的单一性，可以建立标准化、统一的供给系统。

要求高质量的密封：燃料电池的单体电池所能产生的电压约为1V，不同种类的燃料电池的单体电池所能产生的电压略有不同。通常将多个单体电池按使用电压和电流的要求组合成为燃料电池发动机组，在组合时，单体电池间的电极连接时，必须要有严格的密封，因为密封不良的燃料电池，氢气会泄漏到燃料电池的外面，降低了氢的利用率并严重影响燃料电池发动机的效率，还会引起氢气燃烧事故。由于要求严格的密封，使得燃料电池发动机的制造工艺很复杂，并给使用和维护带来很多困难。

比功率还要进一步提高：内燃机的比功率约为300W/kg，以氢为燃料的燃料电池比功率约为300～350W/kg，功率密度为280W/L。甲醇经过重整产生的氢为燃料的燃料电池综合功率密度（包括重整器质量）降低到220W/L。为了满足FCEV动力性能的要求，需要进一步提高燃料电池发动机的比功率。

造价太高：目前质子交换膜燃料电池是最有发展前途的燃料电池之一，但质子交换膜燃料电池需要用贵金属铂（Pt）作为催化剂，其使用量要求达到0.1～0.2mg/cm3，目前用量要求达到0.5mg/cm3，距离要求还较远。而且铂（Pt）在反应过程中受CO 的作用会"中毒"而失效。铂（Pt）的使用和铂（Pt）的失效使质子交换膜燃料电池的造价持高不下。

需要配备辅助电池系统：燃料电池可以持续发电，但不能充电和回收FCEV再生制动的反馈能量。通常在FCEV上还要增加辅助电池，来储存燃料电池富裕的电能和在FCEV减速时接受再生制动时的能量。

.氢燃料电池对比锂电池的优势在哪?劣势在哪?

氢燃料电池对比锂电池优势在于对环境影响，氢燃料电池排的的水是零污染、体种小是未来的发展的其中一个方向，而锂电池处理须要专业人员设备，体积较大；相对劣势是存储的要求很高，需要在超低温和高压条件下，还有就是成本较高氢燃料电池对比锂电池优势在于对环境影响，氢燃料电池排的的水是零污染、体种小是未来的发展的其中一个方向，而锂电池处理须要专业人员设备，体积较大；相对劣势是存储的要求很高，需要在超低温和高压条件下，还有就是成本较高氢燃料电池对比锂电池优势在于对环境影响，氢燃料电池排的的水是零污染、体种小是未来的发展的其中一个方向，而锂电池处理须要专业人员设备，体积较大；相对劣势是存储的要求很高，需要在超低温和高压条件下，还有就是成本较高氢燃料电池对比锂电池优势在于对环境影响，氢燃料电池排的的水是零污染、体种小是未来的发展的其中一个方向，而锂电池处理须要专业人员设备，体积较大；相对劣势是存储的要求很高，需要在超低温和高压条件下，还有就是成本较高氢燃料电池对比锂电池优势在于对环境影响，氢燃料电池排的的水是零污染、体种小是未来的发展的其中一个方向，而锂电池处理须要专业人员设备，体积较大；相对劣势是存储的要求很高，需要在超低温和高压条件下，还有就是成本较高氢燃料电池对比锂电池优势在于对环境影响，氢燃料电池排的的水是零污染、体种小是未来的发展的其中一个方向，而锂电池处理须要专业人员设备，体积较大；相对劣势是存储的要求很高，需要在超低温和高压条件下，还有就是成本较高氢燃料电池对比锂电池优势在于对环境影响，氢燃料电池排的的水是零污染、体种小是未来的发展的其中一个方向，而锂电池处理须要专业人员设备，体积较大；相对劣势是存储的要求很高，需要在超低温和高压条件下，还有就是成本较高氢燃料电池对比锂电池优势在于对环境影响，氢燃料电池排的的水是零污染、体种小是未来的发展的其中一个方向，而锂电池处理须要专业人员设备，体积较大；相对劣势是存储的要求很高，需要在超低温和高压条件下，还有就是成本较高氢燃料电池对比锂电池优势在于对环境影响，氢燃料电池排的的水是零污染、体种小是未来的发展的其中一个方向，而锂电池处理须要专业人员设备，体积较大；相对劣势是存储的要求很高，需要在超低温和高压条件下，还有就是成本较高氢燃料电池对比锂电池优势在于对环境影响，氢燃料电池排的的水是零污染、体种小是未来的发展的其中一个方向，而锂电池处理须要专业人员设备，体积较大；相对劣势是存储的要求很高，需要在超低温和高压条件下，还有就是成本较高

多地政策支持氢能产业，氢燃料电池与锂电池有何不同？

氢燃料电池和锂电池的不同之处可以概括为三点，第一点氢燃料电池的充电时间快；第二点氢能源在储能方面优势明显；第三点动力方面氢能源适合长距离，锂电池适合短距离；第四点氢能源实现了真正的零碳排放。氢燃料动力系统是以氢气作为燃料，经过经过铂金催化和质子交换膜等装置的作用，产生电流，给汽车提供动力支持。

充电时间。氢燃料电池的充电时间只需要3到5分钟就可以完成，而锂电池充电最快也需要30分钟。

电能储备。氢燃料电池的续航里程可以超过600公里以上，锂电池的续航里程只有400公里左右，而且续航里程容易受到环境温度的制约。锂电池的能量密度为90到140瓦时每千克，性能最好的也只能达到300到350瓦时每千克。氢燃料电池理论可以达到1万瓦时每千克。电池的能量密度越大，单位体积内存储的电量就会越多。两者之间的差距明显。

动力方面。锂离子电池的功率相对较大，非常适合于短距离加速。燃料电池的比能量大，非常适合于长途行驶。锂离子电池比较适合于小型汽车，活动范围主要在城市内部；燃料汽车比较适合于重型卡车和长途汽车等，活动于城市和城市之间，轨道交通和高铁都有可能使用到燃料电池。

零排放。氢燃料电池的燃料中主要为氢气和氧气，发生电化学反应后，只会产生水，并不会产生一氧化碳和二氧化碳等温室气体。所以氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放，符合我国的双碳目标背景。而锂电池汽车表面上是使用电力驱动汽车，但是电力资源有可能来自于火力发电或者核能发电，这些对环境的污染是非常大的，氢燃料电池优势明显。

解决的问题。虽然氢燃料电池发展速度很快，未来十年将成为国家支柱产业。遇到的最大问题是能源基础设施建设和量产技术，降低造车成本，才可以将最终完成批量产业化。

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。

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