為什么說，鋰電池與燃料電池之爭(zhēng)是一個(gè)偽命題？

一些專家和媒體在組織“鋰電池與燃料電池之爭(zhēng)”的討論題。“無論是產(chǎn)業(yè)界，還是投資界都有個(gè)疑問：鋰電池發(fā)展得好好的，國(guó)家為什么還要發(fā)展氫燃料電池？”，即產(chǎn)業(yè)界和投資界對(duì)“在鋰電池發(fā)展的大環(huán)境下，又大力提倡發(fā)展氫燃料電池”提出質(zhì)疑？言下之意，這不是在浪費(fèi)資源嗎？筆者理解，這樣的質(zhì)疑已經(jīng)有一段時(shí)間了，而這樣質(zhì)疑還有一定的代表性。在此再科普一下，消除一些不必要的誤解。

一、對(duì)鋰電池與燃料電池中“電池”二字的誤解無論是鋰電池，還是燃料電池，都是電池，這是一般的人字面上的理解。由于鋰電池或者燃料電池都是非常專業(yè)的東西，一般人都是非專業(yè)人士，自然停留在望文生義層面的理解。什么是電池？一般是解釋是，用于存儲(chǔ)電能的。

實(shí)際電池種類、規(guī)格繁多，學(xué)科上定義更為嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)。比如有一次性電池（不可充電）和可充電電池之分。而鋰電池是可充電電池。目前動(dòng)力電池都是可充電電池，而鋰電池是最好的動(dòng)力電池。鋰電池又可以細(xì)分，外形有圓形、方形、軟包等。

車用動(dòng)力電池系統(tǒng)，一般是由7000個(gè)單體電池組成一個(gè)非常復(fù)雜系統(tǒng)?？梢院?jiǎn)單理解，動(dòng)力電池是電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，通常被認(rèn)為是電池包。

燃料電池也叫電池，但是他不是電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，而是電能的生產(chǎn)裝置。

從上面的表述中，可以看出，鋰電池與燃料電池不是同類的東西。一個(gè)是電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，一個(gè)是電能生產(chǎn)裝置。

二、鋰電池與燃料電池之間在邏輯上是協(xié)同關(guān)系

1）鋰電池工作原理

鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，以碳素材料為負(fù)極。

①充電過程

當(dāng)對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子，經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。

②放電過程

即我們使用電池的過程，嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高。

2）燃料電池工作原理

燃料電池本質(zhì)是水電解的“逆”裝置，主要由3 部分組成，即陽(yáng)極、陰極、電解質(zhì)，如下圖 。

其陽(yáng)極為氫電極，陰極為氧電極。通常，陽(yáng)極和陰極上都含有一定量的催化劑，用來加速電極上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)。兩極之間是電解質(zhì)。

3）鋰電池與燃料電池工作原理也不同的

①鋰電池是充電與放電原理。②燃料電池是水電解的“逆”裝置，是氧氣與氫氣的電化學(xué)反應(yīng)，結(jié)果是水和電。總之，鋰電池的有充、放過程，而燃料電池卻沒有；燃料電池是把氫氣和氧氣的電化學(xué)反應(yīng)后，生成電和水。燃料電池是發(fā)電裝置，鋰電池是儲(chǔ)電裝置，彼此在邏輯上是協(xié)同關(guān)系。

三、鋰電池汽車與燃料電池汽車的關(guān)系

我國(guó)新能源汽車主要是純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車及燃料電池汽車。新能源汽車主要特征的電動(dòng)汽車，發(fā)展電動(dòng)的主要目的是要充分利用新能源（太陽(yáng)能、地?zé)崮堋L(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能）。電動(dòng)汽車消耗的是電能，車載電能的主要有兩種形式，一是儲(chǔ)能電池，其電能補(bǔ)充是對(duì)接市電網(wǎng)的充電；一是車載發(fā)電機(jī)發(fā)電，燃料電池是發(fā)電系統(tǒng)（燃料電池是電化學(xué)性質(zhì)的，不是熱力學(xué)直燃性質(zhì)的）。純電動(dòng)汽車是指儲(chǔ)能電池提供電能的汽車，汽車是指氫燃料電池提供電能的汽車。為什么要同時(shí)發(fā)展兩類不同供電能的汽車呢？這樣解答如下：目前內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)兩大類。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)適宜乘用車，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)適宜商業(yè)車。目前業(yè)界沒有對(duì)發(fā)展兩類不同發(fā)動(dòng)機(jī)汽車提出質(zhì)疑的。

類似，儲(chǔ)能電池適宜電動(dòng)乘用車，而燃料電池適宜商業(yè)車。

四、小結(jié)

我國(guó)新能源汽車目前主要純電動(dòng)乘用車，即儲(chǔ)能電池提供電能的汽車，一部分商業(yè)車（公交車輛）也是純電動(dòng)汽車。而日本重點(diǎn)發(fā)展混合動(dòng)力的乘用車和燃料電池的乘用車。中國(guó)的國(guó)情與日本國(guó)情不同，在發(fā)展新能源的路徑上有別日本。如果投資界質(zhì)疑，在鋰電池電動(dòng)乘用車發(fā)展的大環(huán)境下，再去提倡發(fā)展氫燃料電池乘用車，還是有道理的。但是這個(gè)實(shí)際上不存在。有些主機(jī)廠在研發(fā)全功率氫燃料電池乘用車，這個(gè)科研性質(zhì)的。在鋰電池電動(dòng)乘用車發(fā)展的大環(huán)境下，商業(yè)車（中、重卡車）電動(dòng)化已經(jīng)提到示范推廣階段，開發(fā)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)是十分必要的，開展燃料商用車開發(fā)也就是十分緊迫的任務(wù)了。鋰電池與燃料電池之爭(zhēng)是一個(gè)偽命題，不宜再進(jìn)行所謂討論了。

來源：微信公眾號(hào)：中國(guó)電源