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锂离子电池和燃料动力电池的优缺点

2022-05-20   点击量:43

①能量密度


锂离子电池系统属于封闭系统,由于受制于锂元素特性,已目前在锂离子电池中能量密度最高的三元锂离子电池为例,其单体能量密度也仅为1.08MJ/kg。燃料动力电池系统属于开放性系统,其能量密度实质上取决于储氢量,氢气本身的能量密度为143MJ/Kg,而且目前燃料动力电池系统能量密度超过350wh/kg,未来随着储氢技术的进步,能量密度提升仍有非常大的空间。


②功率密度


锂离子电池系统高功率放电与高续航里程无法兼容,功率密度提升有限。燃料动力电池系统作为一个开放动力系统,输出功率提升容易,附加的电池也不会新增过多重量,丰田Mirai功率密度达到了2036W/kg。


③安全性


不管是燃料动力电池系统还是锂离子动力锂电池,发生安全性事故的后果都是极其严重的。但是假如仅仅从系统控制的角度而言,笔者个人认为,燃料动力电池在安全性影响因素的可控性方面要比锂离子动力锂电池相对而言更容易控制。


④环境温度适应性


当前,锂离子电池在零度以上的生活环境中性能不会受到到影响,但是零度以下出现的问题是其急需解决的难题。锂电的低温性能重要取决于温度对电极材料的电导、离子扩散系数以及电解液电导率的影响。


燃料动力电池在启动以后,由于电池本身的工作原理会放热,即使是在很低的环境温度下燃料动力电池电堆的温度也会很快稳定在80~90℃的正常工作温度范围。


随着燃料动力电池的不断发展,目前行业内已经形成了初步的共识,新能源汽车未来将是以锂离子电池作为主动力锂电池的新能源汽车和以燃料动力电池为主动力锂电池新能源汽车共存的局面。

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钜大特种电池工程研究院

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