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广汽丰田的双擎镍氢电池和一汽丰田的镍和三元锂电池有什么区别?
电动汽车其实很早就开始研究了,只是因为电池的各种技术性能离实际应用差距较远没有普及;
之前由日本人研制的电动汽车使用的就是镍氢电池,随着锂电池的出现和普及,明显比镍氢电池要有优势,特别是电能比和电压都高,所以替代镍氢电池的必然的。
三元锂电池是锂电池中的一种,与其它种类锂电池相比,三元锂电池的最大优势是电压高、电能比大,因为安全性原因目前国家之允许使用在小车上,随着电池技术的发展,以后也会用在大巴车等对安全要求更高的电动车上。
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
氢燃料电池与锂电池 哪个更好
锂电池与氢燃料电池各有千秋,都有前途。
北京市经济和信息化局计划2023年前,培育3-5家具有国际影响力的氢燃料电池汽车产业链龙头企业,力争推广氢燃料电池汽车3000辆,氢燃料电池汽车全产业链累计产值突破85亿元。
2020年以来,尽管受到新冠疫情的影响,以及氢能产业国补政策的不明朗,导致氢能产业整体发展速度有所放缓,但在投资方面却呈现出逆势上扬的态势,说明我国产业热度仍在,市场对氢能的发展仍抱有较大信心。在氢能国补政策正式出台后。
2020年第四季度氢能产业投资额仍有增长的空间。锂电池技术比较成熟,当前新能源车的主要动力来源和技术发展。三元锂,碳酸铁锂,镍氢,氢氧化锂,从材料上的研发和不断突破,技术更新。
一步步在提高锂电池在动力性能,继航里程上一直在提高。优势简便宜,安全性能高,大规模生产降低成本,现在以锂电为主的新能源车,车价已降到能与燃油车相比,性价比高。行驶起来环保,对周边环境不会造成尾气排放等二次空气污染。
但是锂电池劣势也很突出,电池技术需要突破。航行里程短,充电时间长,适合800公里以下中短程行驶。车型上在乘用车可以替代,大货车动力明显不足。
氢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。另外氢燃料电池,技术发展还在初期,尚没有进行大规模生产,形成商业化。技术还需要完善和发展。
简言之,氢和锂电池两个可以互补。目前看来都没有达到尽美的地步。所以两个都有前途。锂电商业化走得更快些。