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关于三元锂电池组与氢燃料电池的安全性分析

时间:2019-11-20   来源:admin

      动力电池行业发展进程中出现从磷酸铁锂转向三元锂电池组体系后,能量密度有了较大幅度的提高,燃料电池和固态电池被大家认为是未来的发展方向,为了抢占商机,不少整车企业偏向燃料电池。

  整个燃料电池车运作的过程中,燃料电池反应堆是一个化学反应的场所。它只需要源源不断的供给少量氢气就可以持续工作,如果发生氢气泄漏或者安全事故,可以迅速切断供应氢气的路径来防止氢气的燃烧。大家都能想到,最有可能影响燃料电池车安全性的是储气罐。

  而与三元锂电池组相比,氢气储存过程当中的安全性应该是更高的,因为可以通过隔绝氧气,或者迅速释放的方式,让危险的氢气迅速逃离人群,某种意义上来讲甚至比液态的汽油更安全。

  但三元锂电池组会随着时间的推移电池的老化,有可能在内部发生短路的现象,或者因外力的撞击导致内部的短路自燃。最可怕的是,无论是由内而外引发的自燃还是由外而内导致的燃烧,过程中都会释放大量氧气,这就意味着即便与空气隔绝,电池也会越烧越旺。所以要结合三元锂电池组与氢燃料电池的优劣来具体分析:

   三元锂电池组的优点:

  1、电池的能量密度高:电池的能量密度也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。电池的能量密度越大,单位体积内存储的电量越多;

  2、电量高:电池能量密度大,同样的电池体积则可装下更多的电量。电池容量达到了53.6kWh,而一分电量一分续航,这为超长续航奠定了基础;

  3、振实密度高:振实密度是指在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量。振实密度或者说体积密度定义为样品的质量除以它的体积,这一体积包括样品本身和样品孔隙及其样品间隙体积。

  三元锂电池组的缺点:安全性差、耐高温性差、寿命差、大功率放电差。安全性较差和循环寿命较短是三元锂电池组的主要短板,尤其是安全性能,是一直限制其大规模配组,和大规模集成应用的一个主要因素。

  氢燃料电池的优点

  1、相比起传统石化燃料,氢燃料电池是采用电化学反应,在提供能量的时候,只会产生水和热。而传统的石化燃料会产生各种有毒有害的气体和粉尘,是污染坏境卫生的一大利器。

  2、相比起其它传统的电池来说,氢燃料电池是一种发电装置,传统的电池只具备了储存电能的功能。氢燃料电磁像发电机一样,直接把化学能转换为电能,在便利性上比起传统电池要好得多。

  3、氢燃料电池的能量转换率高,普通是有燃烧所产生的的能量转换只有30%多,而氢燃料电池的能量转换率达到了惊人的80%。损耗更少的资源得到更多的能量,那肯定是氢燃料电池比较划算了。

  氢燃料电池的缺点

  1、氢气的安全性;虽然氢气作为未来新能源被大众所看好,但是氢气的安全性还是值得人们注意的,虽然种种研究表明氢气的安全系数比汽油高。但还是有许多人认为氢气瓶就是一个氢弹,所以氢燃料的推广还是要大力的宣传。

  2、氢气的来源不多:因为地球空气中含有的氢气并不是很多,虽然氢气能够通过电解水获得,耗费电能产生氢气在现今并不是一个很经济的方式。当然如果产业规模化,成本也就自然会下降,前路还很长。

  3、氢燃料电池技术门槛高:我国经济这几年迅猛发展,但是许多高新产业还是非常薄弱的,而像氢燃料电池更是需要绝的投入,所以我国在氢燃料电池这一块,一直还没有什么实质性的进展,还需要大力的投入才会有收获。

  在中国,三元锂电池组最大的优势,就是在近几年国家政策的倾斜鼓励下产能得到了极大的发展,可以说中国公司是掌握其核心技术的,并且一跃成为了全球最大的锂电池生产国,成本得到了极大的降低,已经完全形成了规模产业。

  而氢燃料电池技术,无论是反应堆催化剂的工艺配方,还是储气罐的核心技术,中国都没有形成规模产业,所以成本极高。但是中国却又非常具备发展氢能源的产业条件,每年国内石化行业产生的氢气副产品足够用于车辆使用,氢气获得成本比较低,而且不需要依赖电解水这种高耗能的方式获得氢气,这为大规模发展燃料电池汽车奠定了良好的基础。

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