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随着经济的不断发展,全球汽车保有量不断增加。燃油的大量消耗使得能源危机变得日益严重,并且汽车尾气排放使得环境污染程度也越来越严重。因此,近些年来许多汽车企业着重于新能源汽车的研究,试图代替内燃机的使用。新能源汽车的发展越来越快,以Tesla为代表的电动汽车风光无限,而以丰田Mirai为代表的燃料电池车最近也是备受关注。锂离子电池和燃料电池作为电动汽车和燃料电池车的核心零部件,对其发展起决定性作用。
动力型锂离子电池已经一定程度商业化。2016年国内动力电池出货量是28GWh,磷酸铁锂电池依旧是市场主力占20GWh,三元材料电池仅为6.3GWh,其他为锰酸锂、钛酸锂、镍氢电池、超级电容等其他材料电池。国内动力型锂电池厂家数量预计在150家左右,出货量排名前三分别为比亚迪,CATL和沃特玛。而燃料电池目前尚未商业化。相关的企业仅有北京亿华通,新源动力,上汽集团,武汉理工新能源等为数不多的几家。
下面我们从工作原理、性能、安全性等方面介绍下锂离子电池与燃料电池的特点,加深对其的理解与认识。
一、锂离子电池与燃料电池的工作原理
锂离子电池是一种储能装置,目前常用的锂离子电池按正极材料可以分为磷酸铁锂(LFP)电池、三元(NCM)电池和锰酸锂(LMO)电池。以磷酸铁锂电池为例:放电时正极中的磷酸铁和从负极经过电解液传到过来的锂离子以及外部电路传导过来的电子结合生成磷酸铁锂,负极石墨层中所嵌的锂脱出,变成锂离子和电子分别经过电解液和外部电路传导到正极。
燃料电池其本质是一种发电机,其燃料和氧化剂不经过燃烧而直接通过电化学反应转化成电能。因此,燃料电池不受卡诺循环的限制,能量转化效率高。燃料电池作为电能转化装置时,它的效率可以达到60%,甚至在作为热电联产装置时它的效率高达80%。燃料电池按照其电解质的不同分为碱性燃料电池(AFC),磷酸型燃料电池(PAFC),固体氧化物燃料电池(SOFC),熔融碳酸盐燃料电池(MCFC),质子交换膜燃料电池(PEMFC)。不同类型的燃料电池应用领域和使用环境不同,质子交换膜燃料电池的使用温度范围为室温至80℃左右,目前在燃料电池车上使用的基本都是这种类型。以质子交换膜燃料电池为例,发电时,正极氧气和从负极传导过来的氢离子以及外部电路传导过来的电子结合生成水,负极氢原子失去电子变成氢离子和电子分别经过电解质和外部电路传到正极。锂离子电池和燃料电池基本原理、正负极材料等如表1所示。
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2024年5月11日,工信部对《道路机动车辆生产企业及产品公告》(第383批)和《享受车船税减免优惠的节约能源使用新能源汽车车型目录》(第六十二批)拟发布内容予以公示,网上公开征求意见。第383批《道路机动车辆生产企业及产品公告》公示的新产品中,申报的燃料电池产品共15户企业24个型号12家燃料电
近日,远航锦锂“车储共用”324Ah大容量电芯量产交付,标志着新能源行业在“车储共用”领域的创新突破。此款产品技术上结合了动力电芯和储能电芯的优点,具有高安全、耐低温、长寿命、高倍率等特点,满足客户多场景的应用需求,“车储共用”324Ah大容量电芯于2024年5月量产交付客户。远航锦锂历时一年
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北极星储能网获悉,5月21日,四川省发展和改革委员会发布关于印发《四川省再生资源回收循环利用行动方案》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,加强新型产业废弃物循环利用。以成都、遂宁、宜宾、眉山等动力电池产业集聚区为重点,鼓励企业加大废旧动力电池回收利用先进技术研发创新,加大国内
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