當下新能源汽車市場,鋰電池和氫燃料電池的發展境遇可謂天差地別。
我國鋰電池汽車的年生產量早已突破千萬輛,路上隨處可見它們的身影;而氫燃料電池汽車的全國保有量,至今還停留在3萬輛的水平,兩者之間的差距懸殊到肉眼可見。
之所以會出現這樣的局面,核心不是市場偏好的偶然選擇,而是氫燃料電池自身存在諸多難以突破的短板,這些問題直接制約了它的規模化發展,反觀鋰電池則更貼合當下的使用需求,自然也就占據了市場主導地位。
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氫燃料電池的核心是氫氣,但氫氣的儲存、運輸和制造,每一個環節都藏著不小的技術門檻。
氫燃料電池汽車是靠車載鋼瓶儲存氫氣來供能的,而氫氣本身性質特殊,要實現安全且高效的車載儲存,就必須把它壓縮到極高的壓力。
目前行業內主流的儲氫鋼瓶,壓力已經達到了700公斤,這個壓力等級意味著鋼瓶的制造、密封技術都要達到頂尖標準。
更關鍵的是安全風險,一旦儲氫鋼瓶出現泄漏,高壓氫氣會迅速擴散,不僅可能引發爆炸、燃燒等嚴重事故,還會對周邊環境和人員造成極大威脅。
除了儲存,氫氣的運輸和制造也同樣棘手。運輸過程中需要專用的高壓容器和運輸車輛,成本高且覆蓋范圍有限;制造環節也缺乏高效低成本的路徑,現有技術下很難實現規模化普及。
這些難題疊加在一起,就成了氫燃料電池汽車發展路上的第一道,也是最難跨越的一道坎。
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如果說儲輸制氫是外部難題,那能量轉化效率低就是氫燃料電池的內在短板。以常見的電解水制氫為例,這個過程本身就存在大量能量損耗,電能轉化為氫能的效率大概只有50%。
也就是說,每消耗100度電來制造氫氣,最終能儲存下來的氫能,只相當于50度電的能量,另一半電能在制氫過程中就白白流失了。
這還不是全部,氫氣被儲存到車輛中后,還需要通過氫燃料電池再轉化為電能,才能驅動車輛行駛,而這個轉化過程同樣存在損耗,效率也只有50%左右。
算下來,從最初的電能到最終驅動車輛的電能,總轉化效率只有50%乘50%,也就是25%。反觀鋰電池,能量轉化效率要高得多,它的充放電過程損耗極小,基本上儲存了多少電能,就能釋放出多少電能供車輛使用,不存在這種雙重損耗的問題。
在能源利用越來越受重視的當下,這種低效損耗無疑讓氫燃料電池失去了核心競爭力。
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多年來,鋰電池和氫燃料電池一直在新能源汽車領域并行發展,但市場最終給出的答案,清晰地反映了兩者的技術成熟度差距。
鋰電池憑借著儲存安全、能量轉化高效、技術相對成熟等優勢,不斷突破產能瓶頸,我國每年的生產量都能達到千萬輛級別,產業鏈也日趨完善,從電池研發、生產到回收,形成了完整的生態閉環,不僅滿足國內需求,還在全球市場占據重要地位。
而氫燃料電池,由于儲輸制氫技術尚未突破、能量轉化效率低下等根本問題沒有得到解決,始終無法實現規模化推廣,保有量長期徘徊在3萬輛左右,只能在少數特定場景小范圍試點,難以走進大眾市場。這種懸殊的市場表現,本質上是技術成熟度的直接體現,也是市場對兩種技術路徑的理性選擇。
氫燃料電池并非沒有發展潛力,但受限于儲輸制氫技術瓶頸和能量轉化效率短板,其商業化、規模化發展還面臨諸多阻礙。
鋰電池則憑借更貼合當下需求的技術優勢,贏得了市場的認可和普及。未來氫燃料電池若想實現突破,必須先攻克這些根本問題,否則很難撼動鋰電池在新能源汽車領域的主導地位。
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