氢燃料电池作为新能源“新宠”未来前景如何?和锂电池比有啥优势

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所属分类:观点访谈
摘要

目前,我国是全球最大的电动汽车市场,在锂电池产业占据领先地位。但随着科技发展以及国家政策的调整,锂电池出现了强劲的对手——氢燃料电池 。2018年国家提高了对纯电动乘用车的补贴门槛、补贴力度也有所下降,而国家对氢燃料电池 汽车持鼓励态度,补贴平稳且到2020年不实行补贴退坡。与此同时,上海、广州、武汉、西安、杭州等十余座城市都已出台政策支持氢燃料电池汽车发展。

目前,我国是全球最大的电动汽车市场,在锂电池产业占据领先地位。但随着科技发展以及国家政策的调整,锂电池出现了强劲的对手——氢燃料电池。2018年国家提高了对纯电动乘用车的补贴门槛、补贴力度也有所下降,而国家对氢燃料电池汽车持鼓励态度,补贴平稳且到2020年不实行补贴退坡。与此同时,上海、广州、武汉、西安、杭州等十余座城市都已出台政策支持氢燃料电池汽车发展。

国家政策倾斜如此明显,我们不禁要思考:纯电动汽车能否持续占据主流地位?作为后起之秀的氢燃料电池又具备哪些竞争优势?未来,两者谁将是新能源汽车世界的“霸主”?

氢燃料电池与锂电池项目对比

氢燃料电池作为新能源“新宠”未来前景如何?和锂电池比有啥优势

      从以上表格可以看出,若从两者的技术、成本角度评估,锂电池占据绝对优势。

技术角度

锂电池生产技术成熟、产业链完善、可以批量化生产且生产成本低,正处于规模效应扩大阶段。而氢燃料电池制造难度较大,对于质子交换膜、关键材料催化剂、双极板等技术要求高,这些关键技术主要掌握在美国、欧洲、日本手中。

从时间上来看,氢燃料电池只需要3—20分钟;而锂电池充电时间相对较长,大概需要30分钟—3个小时。

从续航里程来看,氢燃料电池轻易可达600km以上,且提升空间大。而锂电池的续航里程为400km左右,续航里程易受环境温度制约,且会出现锂电池老化现象。

从质量能量密度上来看,锂电池能量密度为90到140Wh/kg,三元锂电池理论能量密度是300到350Wh/kg。氢燃料电池作为一种发电装置,能量密度远高于锂离子电池,目前能达到600Wh/kg,理论上限是1到2万Wh/kg,提升空间巨大。

成本角度

目前国内氢燃料电池制造产业链基本处于空白状态,难以实现批量化生产,从而增加成本;除此之外,建设一座加氢能力大于200公斤的加氢站成本在1000多万元以上,虽然国家出台了对“符合国家技术标准且日加氢能力不少于200公斤的新建燃料电池车加氢站,每站奖励400万元”的扶持政策,但高昂的建设成本还是让人望而却步。

此外,两者也都存在一定的安全问题。锂电池存在过充过放的问题,碰撞时电解液泄露容易起火;氢燃料电池储氢罐需要密封,加氢时氢气泄露容易引起燃烧,碰撞时容易氢气泄露。

虽然我国氢能产业发展起步晚,但我国高度重视氢燃料电池汽车的发展,在《中国制造2025》明确提出了燃料电池汽车及其关键部件的技术路线图,对燃料电池关键材料的研发提出了技术目标;随后2016年11月29日,国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,提出燃料电池汽车要“产业化”,到2020年要实现燃料电池车批量生产和规模化示范应用。目前,国内已形成整车、燃料电池电堆和系统的技术体系,具备小规模产业化条件。2018年,我国氢燃料电池汽车累计生产1619辆,加氢站已建成12座,在建20座。国家将持续加大对燃料电池研发和产业化的支持力度,开展关键材料催化剂、质子交换膜、双极板等关键技术的研发工作,提高电堆产品的性能和寿命,降低成本。

目前锂电池和燃料电池是有望替代石油车的主流技术,两者各有优势,均有巨大的进步空间。国家新材料产业发展战略咨询委员会分析师认为,若锂电池能提升其能量密度,优化循环使用寿命,会更具竞争力;氢燃料电池的核心技术、车辆和加氢站建设的巨大成本、安全等问题依然是产业发展的巨大瓶颈。从环保性和可持续发展的角度看,氢燃料电池比锂电池更有发展前景,但从短期的经济效益来看,发展锂电池比氢燃料电池更具市场竞争力。

作者简介:国家新材料产业发展战略咨询委员会(简称“材料委”),独立的咨询机构、国家材料领域的第三方智库,主要承担国家新材料产业发展方面的战略研究和技术服务工作,微信公众号:前沿材料。

来源:公众号前沿材料,转载请注明出处,否则禁止转载!

国家政策倾斜如此明显,我们不禁要思考:纯电动汽车能否持续占据主流地位?作为后起之秀的氢燃料电池又具备哪些竞争优势?未来,两者谁将是新能源汽车世界的“霸主”?

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