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四大動力電池技術路線哪個好？
目前在交通運輸用動力源方面，主要有四種技術路線：锂離子電池、氢燃料电池、超级电容和铝空气电池。其中锂離子電池、超级电容和氢燃料电池得到广泛的应用，而铝空气电池尚处于实验室研究阶段。能源补给方面，锂離子電池、超级电容适用于纯电动汽车，但是需要外部充电，而氢燃料电池汽车则需要外部氢气加注，铝空气电池则需要补充铝板和电解液。
四大動力電池技術路線優劣勢比較
氫燃料電池特性
（1）良好的環境相容性
氫燃料電池提供的是高效潔淨能源，其排放的水不僅量少，而且非常幹淨，因而不存在水汙染問題。同時由于燃料電池不像發動機那樣需要將熱能轉換爲機械能，而是直接把化學能轉化爲電能和熱能，能量轉換效率高，噪音小。
（2）良好的操作性能
氫燃料電池發電，不需要複雜龐大的配置設備，電池堆可以模塊化組裝。例如，一個4.5MW的發電裝置可以有460個電池組件組成，其發電廠占地面積比火力發電廠小得多。氫燃料電池適合作爲分散發電裝置。另外與火力、水力和核能發電相比，氫燃料電池電廠的建設周期短，擴建容易，可以完全根據實際需要分期建設。同時氫燃料電池的運行質量高，應對負載的快速變動（如高峰負載）特性優良，在數秒內就可以從低功率變換到額定功率。
（3）高效的輸出性能
氫燃料電池工作時將燃料儲存的能量轉化爲電和熱，轉換電能的效率在40%以上，而汽輪機只有1/3可以轉化爲電。
（4）靈活的結構特性
氫燃料電池組裝非常靈活，功率大小容易調配，與傳統發動機相比，由于氫燃料電池良好的模塊性可以在不增加基礎設施投資的基礎上，通過增減單電池的片數即可輕松實現輸出功率和電壓的調整，所以建設起來也很容易，而且比較容易實現對電網的調控。燃料電池的這一特點提高了系統穩定性。
（5）氫的來源廣泛
氫作爲二次能源，可通過多種方式獲得，如煤制氫、天然氣重整制氫、電解水制氫等等。在化石能源被耗盡時，氫將成爲世界上的主要燃料及能量。而采用太陽能電解水制氫，過程中沒有碳排放，可以認爲氫是終極能源。
（6）存在的瓶頸
從現階段發展來看，氫燃料電池的普及遇到一定的瓶頸，如電池本身成本較高，基礎設施尚未普及等。
锂離子電池特性
（1）電壓平台
锂離子電池由于采用的正负极材料不同，其单体电池的工作电压范围为3.7~4V，其中应用规模较大的磷酸铁锂单体电池工作电压为3.2V，是镍氢电池的3倍、铅酸电池的2倍。
（2）比能量大
當前乘用車锂離子動力電池的能量密度接近200Wh/kg，預計2020年達到300Wh/kg。
（3）電池壽命短
由于电化学材料特性的制约，锂離子電池的循环次数没有取得突破，以磷酸铁锂为例，单体电池循环次数可以达到2000次以上，成组后仅为1000次以上。无法满足公交运行8年期限的要求。
（4）對環境影響較大
锂離子電池采用轻金属锂，尽管不含汞、铅等有害重金属，被认为是绿色电池，对环境污染较小。但实际上由于其正负极材料、电解液包含镍、锰等金属物，美国已经将锂離子電池归类为一种包含易燃、浸出毒性、腐蚀性、反应性等有毒有害性的电池，是目前各类电池中包含毒性物质最多的电池，并且因为其回收再利用的工艺较为复杂导致成本较高，因此目前的回收再利用率不高，废弃的电池对环境影响较大。
（5）成本依然較高
锂離子電池初期购置成本高，以目前公交车用动力电池主流产品磷酸鐵锂電池为例，价格大约在2500元/kWh，随着电动汽车的普及，有望在2020年降低到1000元/kWh以下。由于单体电池成组后循环次数的制约，公交车通常在3年左右即需要更换电池，运营单位成本压力较大。
（6）對電網影響較大
首先大規模應用純電動汽車，由于充電需求較大，充電設備對電網的諧波幹擾將會凸顯，影響電網的供電質量；其次，在快充時，由于是大倍率充電，因此充電功率較高（乘用車在50kW、客車在150~250kW左右），對電網的負荷沖擊較大。
因此，基于目前锂離子電池的技术水平来看，其电动汽车方面的应用主要在行驶里程小于200km的短途纯电动汽车中。
超級電容器特性
（1）極高的充放電倍率
超級電容具備較高的功率密度，可在短時間內放出幾百到幾千安培的電流，充電速度快，可在幾十秒到幾分鍾內完成充電過程。超級電容公交車和有軌電車就是利用此特性在短時間內完成充電，驅動車輛前進。
（2）循環壽命長
超級電容的充放電過程損耗極小，因此在理論上其循環壽命爲無窮，實際可達100000次以上，比電池高10~100倍。
（3）低溫性能較好
超级电容充放电过程中发生的电荷转移大部分都在电极活性物质表面进行，所以容量随温度衰减非常小，而通常锂離子電池在低温下容量衰减幅度甚至高达70%。
（4）能量密度太低
超级电容应用的瓶颈之一就是能量密度太低，仅为锂離子電池的1/20左右，约10Wh/kg。因此不能作为电动汽车主电源，大多作为辅助电源，主要用于快速启动装置和制动能量回收装置。
鋁空氣電池特性
（1）材料成本低、能量密度高
鋁空氣電池的負極活性材料是含量豐富的金屬鋁，價格便宜，環保，正極活性物質是空氣中的氧氣，正極容量可視無限大。因此鋁空氣電池具有質量輕，體積小，使用壽命長的優勢。
（2）關鍵技術未取得突破，尚未走出實驗室
空氣電極極化和氫氧化鋁沈降等問題是影響金屬空氣電池走向市場化的重要障礙，鋁空氣電池性能的提高遇到很大的瓶頸。目前尚處于實驗室階段，距離商業化推廣還有一段不小的距離。
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