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

 

 

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。