锂电池VS氢燃料电池：多种能源互补或是趋势

　　谁是新能源汽车的动力之王？当对环境污染严重的铅酸电池已经没落，绿色的新能源锂动力电池崛起之时，氢燃料动力电池又单刀突进地进入了市场舞台。在锂动力电池与氢燃料电池之间，谁胜谁负，谁将最后成为市场之王？或者说我国新能源汽车的动力之源从哪里来？可谓是众说纷纭，莫衷一是。

　　众所周知，新能源汽车是国家层面培育的战略性新兴产业，是面向未来大力发展的重大项目之一。多年来，为了鼓励大家使用清洁型、节能型的新能源汽车，国家可谓是既出政策又给补贴，在国内创造出了一个繁荣的新能源汽车市场。中国汽车工业协会的数据显示，2018年我国新能源汽车产销量继续保持全球第一，全年产销分别为127万辆和125.6万辆，当年全球新能源汽车总销量突破550万辆，其中我国占比超过53%。这样的产量，这样的比率，使中国成了世界新能源汽车发展的风向标和“领军者”。

　　一环起，众环兴。新能源汽车产销的火爆带动了动力电池市场的快速发展，用一句广告语概括，那就是：电池好！车才好！可以说作为汽车的核心部件，在影响电动汽车性能的要素中，电池占有非常大的比重，一块好的电池，既能减轻整车重量，增加续航能力，还能够使车辆的行驶性能、安全性能以及使用便利性得到很大的提升，因此新能源汽车怎么选，动力电池是关键。从多年来电动汽车的动力电池的发展实践来看，其历经铅酸蓄电池、镍氢电池到现在的铝空气电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池，甚至董明珠跨界造车所使用的钛酸锂，据说钛酸锂电池的优点是充电速度快，只需5分钟即可充满，而且充放电几乎不受温度的影响，使用寿命可达30年。

　　大浪淘沙般的竞争之后，在目前的动力电池系列中，锂电池是现阶段技术较为成熟、性能较为稳定、应用最为广泛的，目前新能源汽车包括美国的特斯拉，都是使用锂电池做动力。其中的三元锂动力电池更是为行业所推崇，据悉在同体积重量下，三元锂电池相比磷酸铁锂电池的容量更大，能量密度高，相对寿命也更长。并且随着电池组效能的提高，锂离子动力电池越做越轻巧，发展前景较为明朗。

　　不过在新能源锂动汽车大行其道的同时，一直默默无闻、一种以氢燃料为动力的氢动力新能源汽车闪亮登场，跃进新能源动力电池行业。特别是去年2月15日，曾任科技部部长的万钢在《人民日报》发表的《促进新能源汽车产业健康发展》一文，更如一颗重磅炸弹，使新能源汽车向何处去的问题引起业界的争鸣，大家或赞同支持或提出反对意见，于是乎，氢燃料电池成为众人议论的焦点。

　　按照万钢的观点，“纯电动汽车的短板是续驶里程和充电时间，尚不能满足量大面广的远程公交、双班出租、城市物流、长途运输等市场需求。为此，应及时把产业化重点向燃料电池汽车拓展。”万钢认为，燃料电池产业化已经有基础，给出的主要理由：一是中国燃料电池汽车经过多年研发积累，已形成自主特色的电-电混合技术优势，并经历规模示范运行；二是中国氢能来源广泛；三是上汽、潍柴、福田、长城等骨干企业已经启动燃料电池商业化。因此，他建议，要结合各地资源禀赋，开展氢燃料电池的区域商业化示范运营，加快产业化进程，实现新能源汽车产品型谱电动化、智能化全覆盖。

　　众所周知，我国在发展新能源汽车上，走的是锂电优先的道路，日本直接发展的是氢燃料电池汽车，不过我国并没有忘记氢能源电池的布局。根据我国2016年发布的“节能与新能源汽车技术路线年，中国燃料电池汽车的规模要分别达到5000辆、5万辆以及100万辆。并且在电动汽车补贴不断退坡的同时，燃料电池汽车补贴标准不变，多家央企在内的诸多企业和资本涌入了氢燃料电池汽车这片蓝海。国家在政策层面对氢能源燃料汽车给予大力支持的同时，地方政府更是看上了这块没有开发的“处女地”，也都纷纷进入。2017年9月上海率先从地方政府层面发布了《上海市燃料电池汽车发展规划》，计划到2020年，氢燃料电池产业链在上海能够创造150亿元的产值，加氢站建成5~10个，建成两个乘用车示范区域，运行规模超过3000辆，到2025年产值达1000亿元，乘用车销售达2万辆。随后，包括苏州、西安、广州、武汉、佛山等地也陆续发布了氢燃料电池产业发展规划，在去年的国际客运交通装备与技术展览会上，氢燃料电池大客车业已首次亮相天津。

　　对于氢燃料电池，外行看的是热闹，业界看的是门道。新能源领域的电池专家、河南锂动电源公司总经理杨涛认为，氢燃料电池尽管国家有政策扶持，不少企业有投入，但大多是说得多，做得少，与锂动力电池的突飞猛进相比，氢燃料电池的发展还在起步阶段，去年仅为国内全部新能源车千分之一的1619辆氢燃料电池汽车的产量就是明证。究其原因，杨涛认为，一是在氢燃料电池领域，关键技术和核心零部件目前大多是跨国企业占据，氢燃料电池发动机核心零部件的电堆及催化剂、膜、气体扩散层等，几乎处于外资技术垄断局面，我们很难有新的突破，可以说我国的氢燃料电池汽车产业只是打通了技术链，但产业链基本未形成，核心产品多依赖国外；二是氢原料的制备问题，目前制氢主要有水电解制氢和石化、煤气制氢三个路径，其中水电解制氢用电成本高，是最不经济、成本最高的路径，而煤气、天然气重整制氢因损耗大量资源，致使此路径不可持续。另外该路径还不能解决能源和环境的根本矛盾，制氢过程中碳排放量高，对环境不友好；三是尽管国内可以通过以上三个路径生产氢气化燃料，但氢燃料汽车推广仍面临技术、成本以及商业模式瓶颈及运输存储的安全风险。还需要说明的是，氢燃料电池尽管有其驾驶里程长、充气时间短的优势存在，但面对中国复杂的路况和驾驶水平各异，十分活跃的氢气体的控制恐怕要比锂电要困难得多。此外日韩以及欧美多个国家研究至今都仍未付诸大规模实施，我们若贸然先行风险很大。

　　杨涛分析称，面对在国内已经铺开且成熟的锂动电池市场，氢燃料电池市场要想分一杯羹，或者说替代锂电，成为新能源汽车的动力之源，需要很长的路要走，既要突破外国专利的“围剿”和压制，其制造出的汽车价位更要比使用油气经济，这样才会使氢能源汽车进入寻常百姓家中。更何况锂动力电池技术更新正在加速，驾驶里程和充电容量正在进一步加大，如高镍三元锂电材料已经可以让电动车续航里程增加到500公里以上，特斯拉高配版甚至到了700公里，这也说明锂动新能源的技术进步也很快。

　　1月16日，工信部发布了《中华人民共和国工业和信息化部公告（2019年第5号）》，将《锂离子电池行业规范条件（2018年本）》和《锂离子电池行业规范公告管理暂行办法（2018年本）》予以公告并征求意见。同时在今年年初全国科技大会上，由上海交通大学化学化工学院马紫峰教授团队与比亚迪等单位合作完成的“磷酸铁锂动力电池制造及其应用过程关键技术”荣获2018年国家科技进步二等奖。从国家的政策到奖励，都说明了国家对发展锂动新能源电池的肯定。但氢能毕竟是世界公认的清洁能源，被誉为 21世纪最具发展前景的二次能源，日本、欧洲、美国等在内的国家现在已经把氢能燃料电池作为一个非常重要的方向，并且制定了非常详细的氢能产业发展路线图。我们国家也没有闲着，四部委在2018年2月就已经在发布的关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知中，明确指出燃料电池汽车是重点发展方向。并且数据显示，截至2018年底，已经有41家中国整车企业开始研发氢燃料电池汽车，运营及在建的加氢站分别有19座和45座，仅2018年氢燃料电池产业相关投资及规划资金就超过850亿元。

　　因此，按照专家的观点，笔者认为，未来的新能源汽车的动力之源，不是谁替代谁的你死我活的绝对的替代，可能是一个两强相存、齐头并进的双轮前进的时代。无论锂电或者氢燃料电池，两者在制造和使用过程中既有优势又各有缺陷，偏向一方而损毁一方都不是正确的、科学的态度。一旦锂动电池与氢燃料电池结合，在不同的行业使用不同类型的新能源电池，可以使国内的新能源汽车布局更加合理完善，锂动及氢燃料汽车的发展才会又稳又快。