氫燃料電池汽車VS固態電池汽車 誰才是未來出行的新主流?

在第三屆同濟汽車創新發展論壇上,各界專家學者紛紛將目光集中在汽車“新四化”的發展前景中,尤其是汽車智能化和電氣化成為探討的主要課題。近兩年,新能源汽車真正走上了產業主導方向,不僅有國家的政策引導、企業的大力研發、公眾對於新能源汽車的接受度也在逐漸提高。當下純電動汽車所面臨的最大問題就是續航能力,目前市場主要採用的是三元鋰電池,續航公里數一般維持在500公里左右,如何再能提高續航能力目前陷入了研發的“瓶頸”階段。

不過在技術層面,研發人員也想到了解決長續航的方法,就是使用固態電池,其是鋰電池的演進產品。用通俗易懂的說法來講,兩者的主要區別是三元鋰通過液體來導電,固態電池顧名思義自然是通過固體來導電。那麼為什麼說固態電池是更好的選擇?因為,電池在充放電的過程中,液態鋰在長久穿過陽極和陰極隔壁的過程中逐漸固化,從而產生樹枝狀結晶體導致電池性能下降,極端狀況下造成會過熱、短路甚至燃燒。

氫燃料電池汽車VS固態電池汽車 誰才是未來出行的新主流?

固態電池完全解決了上述狀況,它所具備的十大特性是:有望抑制鋰電池的枝狀結晶;不易燃燒或爆炸;無持續界面反應;無電解液洩露;高溫性能更好;不存在脹氣;原材料純度要求低;正極選擇面寬;非活性物質體積量減少;電芯內部可串聯。說白了,固態電池使用了陶瓷、玻璃或聚合物等固體材料來代替液體的電池,降低電池起火燃燒風險,在安全性表現上更加出眾。電池體積也將會大大減少,可以安置在汽車座椅之下,改善車內乘坐空間和舒適度。

氫燃料電池汽車VS固態電池汽車 誰才是未來出行的新主流?

說到底,最重要的一點是固態電池單位重量中的能量密度更高,有望達到300~400Wh/kg甚至更高。我們知道三元鋰電池的能量密度一般在200Wh/kg,固態電池如果研發成熟以後,同樣重量的電池,它的續航能力將提高一倍。像特斯拉電池管理技術出色的企業,旗下MODEL S已經可以超越500公里的“分水嶺”,那麼固態電池就能實現1000公里以上的表現,讓純電動汽車的行駛範圍明顯加大。目前,豐田、大眾、寶馬、現代、菲斯克等企業都投入大量資金在固態電池的研發工作上,在未來5-6年的時間內,也許我們就能見證到固態電池的量產車輛。豐田已經宣佈在2022年推出首款採用固態電池的電動汽車,大眾和現代也有望在2025年實現固態電池量產化。

除了固態電池為汽車未來的電動化之路給出了方向之外,氫能源汽車的呼聲也同樣高漲不息。氫燃料電池並非新近出來的新事物,早在上世紀60年代它就被成功運用到了航空航天領域當中,採用氫氣作為燃料,唯一的排放物就是氫和氧反應生成的水,這個學過初中化學的同學應該都知道,真正做到了無汙染,零排放。

氫燃料電池汽車VS固態電池汽車 誰才是未來出行的新主流?

氫燃料電池汽車相比純電汽車使用更加便捷,補充燃料的時間基本和燃油車加註汽油一樣,基本只需3-5分鐘,比電動汽車大大節省時間。可以說氫能源汽車解決了當下新能源汽車存在的主要“痛點”,那為什麼就遲遲沒有發展起來?其一,氫氣要經過高壓處理成為液態氫儲存並轉運到加氫站,因為氫氣易燃易爆的特性,自然對壓縮技術和運輸提出了更高的要求。

氫燃料電池汽車VS固態電池汽車 誰才是未來出行的新主流?

其次,就是加氫站的建造成本高昂,技術難度高、工藝更趨複雜,沒有大量用戶基數的支撐很難去運營與維護,所以目前氫能源主要運用於客車和商用車。

氫燃料電池汽車VS固態電池汽車 誰才是未來出行的新主流?

不過氫燃料電池汽車的發展從未停止腳步,尤其是豐田、本田和現代已經有了量產氫燃料電池汽車,不過受到技術成本的限制,諸如在售的豐田氫燃料電池汽車Mirai售價35萬元以上,國內也缺少加氫站設施,無法激發消費者的購買熱情。不過,充能時間短、行駛距離長、環保無汙染的顯著特性,勢必會讓氫能源電池汽車成為未來出行的新選擇。

那麼氫能源電池汽車與固態電池汽車,兩者之間誰會成為未來汽車出行的主要方向?其實就好比在問川菜好吃還是粵菜好吃,都是體驗美食都是為了填飽肚皮,每個人的出發點與需求不同,會選擇更適合自己希望的出行方式。小編認為兩者代表了未來兩種全新的出行方式,會處於並存的狀態,就看消費者自己的選擇了。

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