鉅大LARGE | 點擊量:368次 | 2023年11月13日
比較分析鋰電池和燃料動力鋰電池的優(yōu)缺點
鋰離子電池和燃料動力電池的優(yōu)缺點。鋰離子電池廣泛應(yīng)用于手機、電腦等設(shè)備。燃料動力電池適用于電動/混合動力汽車。利用氫氣和氧氣的化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)電能,燃燒產(chǎn)物為水和極少量的二氧化碳,對環(huán)境幾乎沒有影響。那么電動汽車應(yīng)該選擇鋰離子電池還是燃料動力電池呢?見下文。
鋰離子電池。JPG
鋰離子電池和燃料動力電池的優(yōu)缺點
(1)成本
高成本和復(fù)雜的制氫工藝成為燃料動力電池發(fā)展的重要障礙。氫是通過電解或蒸汽重組得到的。但是這兩種方法都很昂貴,生產(chǎn)同樣質(zhì)量的天然氣的成本是生產(chǎn)氫的一半甚至三分之一。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鋰離子電池的生產(chǎn)成本相對較低,而且易于重復(fù)使用,因此比其他便攜式能源更劃算。
(2)環(huán)境
燃料動力電池和鋰離子電池對環(huán)境的影響都很小。前者燃燒水,不出現(xiàn)燃燒汽油/柴油出現(xiàn)的溫室氣體。鋰離子電池放電產(chǎn)品可能是鋰氧化物、氫氧化鋰等,環(huán)境不會受到影響。此外,鋰離子電池是可重復(fù)使用的。
基于以上幾點,這兩種電池已經(jīng)成為電動汽車最受歡迎的電源。
(3)材料
聚合物膜被用作燃料動力電池的電極,以支持氫和氧的反應(yīng)來發(fā)電。聚合物薄膜必須經(jīng)過特殊處理才能承受高溫和機械應(yīng)力。鋰離子電池中的鋰離子可以吸收電荷,所以電池有儲存電能的能力。鋰離子重量輕,是汽車的理想動力源。
(4)潛在的
無論是燃料動力電池還是鋰離子電池,都有很大的改進空間。假如燃料動力電池的成本能夠降低,那么它們就可以真正成為汽油/柴油燃料的替代品。關(guān)于鋰離子電池來說,假如能量密度可以進一步提高,循環(huán)壽命可以更長,也是很好的驅(qū)動能量。
(5)安全
溫度控制對鋰離子電池安全的重要性。與小型3C電池相比,大功率電池由于電池結(jié)構(gòu)、工作方式、環(huán)境等因素,散熱更加困難。因此,大功率電池系統(tǒng)的熱管理設(shè)計至關(guān)重要。鋰離子電池使用的有機溶劑是易燃的,閃點太低。不安全行為引起的熱失控容易點燃燃點低的可燃液體成分,導(dǎo)致電池燃燒。
無論是燃料動力電池系統(tǒng)還是鋰離子電池,一旦發(fā)生安全事故,后果都是極其嚴(yán)重的。然而,僅從系統(tǒng)控制的角度來看,我個人認(rèn)為,就安全系數(shù)的可控性而言,燃料動力電池比鋰離子電池更容易控制。
燃料動力電池汽車是汽車電池的另一個重要發(fā)展方向。與鋰離子電池相比,燃料動力電池有明顯的優(yōu)點和缺點。但從長遠來看,燃料動力電池或鋰離子電池是否會在未來得到廣泛應(yīng)用還有待觀察。
未來哪一種電池會占上風(fēng),取決于這兩種電池的瓶頸能否得到很好的解決。鋰離子電池面對的關(guān)鍵技術(shù)包括能量密度增強、安全性、熱管理等。燃料動力電池面對著成本高、耐久性差、冷啟動困難、缺乏系統(tǒng)集成和優(yōu)化等問題。從短時間來看,鋰離子電池更合適,而燃料動力電池從長期來看更可持續(xù)。
燃料動力電池是將氫、氧等可再生能源的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其中,電抗器是燃料動力電池的動力源,電抗器性能的差異直接決定了燃料動力電池的輸出功率。作為一種新能源電池,鋰離子電池的輸入/輸出功率,其實首先是輸入功率儲備,等待使用,然后通過輸出裝置輸出功率。因此,燃料動力電池是發(fā)電裝置,而鋰離子電池是儲能裝置。