目前電(diàn)動汽車(chē)已經發展的比較成熟，但(dàn)電(diàn)動汽車(chē)的電(diàn)池一般都選用锂電(diàn)池，這就使大(dà)多(duō)數(shù)人(rén)提起電(diàn)動汽車(chē)就以為(wèi)是锂電(diàn)池汽車(chē)，其實這是一個(gè)誤區(qū)。就目前而言适合做(zuò)電(diàn)動汽車(chē)電(diàn)池的除了锂電(diàn)池外還(hái)有(yǒu)氫燃料汽車(chē)、超級電(diàn)容和(hé)鋁空(kōng)氣電(diàn)池，但(dàn)其他三種或是因為(wèi)成本太高(gāo)，或是因為(wèi)批量生(shēng)産技(jì)術(shù)還(hái)不成熟等不為(wèi)人(rén)所熟知。今天惟尚就将這四種不同電(diàn)池的優缺點做(zuò)一對比，或許幾年後大(dà)家(jiā)選購汽車(chē)就會(huì)遇到它們。
目前锂離子電(diàn)池、超級電(diàn)容和(hé)氫燃料電(diàn)池得(de)到廣泛的應用，而鋁空(kōng)氣電(diàn)池尚處于實驗室研究階段。能源補給方面，锂離子電(diàn)池、超級電(diàn)容适用于純電(diàn)動汽車(chē)，但(dàn)是需要外部充電(diàn)，而氫燃料電(diàn)池汽車(chē)則需要外部氫氣加注，鋁空(kōng)氣電(diàn)池則需要補充鋁闆和(hé)電(diàn)解液。
四種技(jì)術(shù)路線優劣勢比較
1、氫燃料電(diàn)池特性
（1）良好的環境相容性
氫燃料電(diàn)池提供的是高(gāo)效潔淨能源，其排放的水(shuǐ)不僅量少(shǎo)，而且非常幹淨，因而不存在水(shuǐ)污染問題。同時(shí)由于燃料電(diàn)池不像發動機那(nà)樣需要将熱能轉換為(wèi)機械能，而是直接把化學能轉化為(wèi)電(diàn)能和(hé)熱能，能量轉換效率高(gāo)，噪音(yīn)小(xiǎo)。
（2）良好的操作(zuò)性能
氫燃料電(diàn)池發電(diàn)，不需要複雜龐大(dà)的配置設備，電(diàn)池堆可(kě)以模塊化組裝。例如，一個(gè) 4.5MW 的發電(diàn)裝置可(kě)以 有(yǒu) 460 個(gè)電(diàn)池組件組成，其發電(diàn)廠占地面積比火(huǒ)力發電(diàn)廠小(xiǎo)得(de)多(duō)。氫燃料電(diàn)池适合作(zuò)為(wèi)分散發電(diàn)裝置。另外與火(huǒ)力、水(shuǐ)力和(hé)核能發電(diàn)相比，氫燃料電(diàn)池電(diàn)廠的建設周期短(duǎn)， 擴建容易，可(kě)以完全根據實際需要分期建設。同時(shí)氫燃料電(diàn)池的運行(xíng)質量高(gāo)，應對負載的快速變動（如高(gāo)峰負載）特性優良，在數(shù)秒(miǎo)內(nèi)就可(kě)以從低(dī)功率變換到額定功率。
（3）高(gāo)效的輸出性能
氫燃料電(diàn)池工作(zuò)時(shí)将燃料儲存的能量轉化為(wèi)電(diàn)和(hé)熱，轉換電(diàn)能的效率在 40%以上(shàng)，而汽輪機隻有(yǒu) 1/3 可(kě)以轉化為(wèi)電(diàn)。
（4）靈活的結構特性
氫燃料電(diàn)池組裝非常靈活，功率大(dà)小(xiǎo)容易調配，與傳統發動機相比，由于氫燃料電(diàn)池良好的模塊性可(kě)以在不增加基礎設施投資的基礎上(shàng)，通(tōng)過增減單電(diàn)池的片數(shù)即 可(kě)輕松實現輸出功率和(hé)電(diàn)壓的調整，所以建設起來(lái)也很(hěn)容易，而且比較容易實現對電(diàn)網的調控。燃料電(diàn)池的這一特點提高(gāo)了系統穩定性。
（5）氫的來(lái)源廣泛
氫作(zuò)為(wèi)二次能源，可(kě)通(tōng)過多(duō)種方式獲得(de)，如煤制(zhì)氫、天然氣重整制(zhì)氫、電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫等等。在化石能源被耗盡時(shí)，氫将成為(wèi)世界上(shàng)的主要燃料及能量。而采用太陽能電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫，過程中沒有(yǒu)碳排放，可(kě)以認為(wèi)氫是終極能源。
（6）存在的瓶頸
從現階段發展來(lái)看，氫燃料電(diàn)池的普及遇到一定的瓶頸，如電(diàn)池本身成本較高(gāo)，基礎設施尚未普及等。
2、锂離子電(diàn)池特性
（1）電(diàn)壓平台
锂離子電(diàn)池由于采用的正負極材料不同，其單體(tǐ)電(diàn)池的工作(zuò)電(diàn)壓範圍為(wèi)3.7~4V，其中應用規模較大(dà)的磷酸鐵(tiě)锂單體(tǐ)電(diàn)池工作(zuò)電(diàn)壓為(wèi) 3.2V，是鎳氫電(diàn)池的 3 倍、鉛酸電(diàn)池的 2 倍。
（2）比能量
當前乘用車(chē)锂離子動力電(diàn)池的能量密度接近 200Wh/kg，預計(jì) 2020 年達到300Wh/kg。
（3）電(diàn)池壽命短(duǎn)
由于電(diàn)化學材料特性的制(zhì)約，锂離子電(diàn)池的循環次數(shù)沒有(yǒu)取得(de)突破，以磷酸鐵(tiě)锂為(wèi)例，單體(tǐ)電(diàn)池循環次數(shù)可(kě)以達到 2000 次以上(shàng)，成組後僅為(wèi) 1000 次以上(shàng)。無法滿足公交運行(xíng) 8 年期限的要求。
（4）對環境影(yǐng)響較大(dà)
锂離子電(diàn)池采用輕金屬锂，盡管不含汞、鉛等有(yǒu)害重金屬，被認為(wèi)是綠色電(diàn)池，對環境污染較小(xiǎo)。但(dàn)實際上(shàng)由于其正負極材料、電(diàn)解液包含鎳、錳等金屬物，美國 已經将锂離子電(diàn)池歸類為(wèi)一種包含易燃、浸出毒性、腐蝕性、反應性等有(yǒu)毒有(yǒu)害性的電(diàn)池，是目前各類電(diàn)池中包含毒性物質最多(duō)的電(diàn)池，并且因為(wèi)其回收再利用的工 藝較為(wèi)複雜導緻成本較高(gāo)，因此目前的回收再利用率不高(gāo)，廢棄的電(diàn)池對環境影(yǐng)響較大(dà)。
（5）成本依然較高(gāo)
锂離子電(diàn)池初期購置成本高(gāo)，以目前公交車(chē)用動力電(diàn)池主流産品磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池為(wèi)例，價格大(dà)約在 2500 元/kWh，随着電(diàn)動汽車(chē)的普及，有(yǒu)望在 2020 年降低(dī)到 1000 元/kWh以下。由于單體(tǐ)電(diàn)池成組後循環次數(shù)的制(zhì)約，公交車(chē)通(tōng)常在 3 年左右即需要更換電(diàn)池，運營單位成本壓力較大(dà)。
（6）對電(diàn)網影(yǐng)響較大(dà)
首先大(dà)規模應用純電(diàn)動汽車(chē)，由于充電(diàn)需求較大(dà)，充電(diàn)設備對電(diàn)網的諧波幹擾将會(huì)凸顯，影(yǐng)響電(diàn)網的供電(diàn)質量；其次，在快充時(shí)，由于是大(dà)倍率充電(diàn)，因此充電(diàn)功率較高(gāo)（乘用車(chē)在 50kW、客車(chē)在 150~250kW 左右），對電(diàn)網的負荷沖擊較大(dà)。
因此，基于目前锂離子電(diàn)池的技(jì)術(shù)水(shuǐ)平來(lái)看，其電(diàn)動汽車(chē)方面的應用主要在行(xíng)駛裏程小(xiǎo)于 200km 的短(duǎn)途純電(diàn)動汽車(chē)中。
3、超級電(diàn)容器(qì)特性
（1）極高(gāo)的充放電(diàn)倍率
超級電(diàn)容具備較高(gāo)的功率密度，可(kě)在短(duǎn)時(shí)間(jiān)內(nèi)放出幾百到幾千安培的電(diàn)流，充電(diàn)速度快，可(kě)在幾十秒(miǎo)到幾分鍾內(nèi)完成充電(diàn)過程。超級電(diàn)容公交車(chē)和(hé)有(yǒu)軌電(diàn)車(chē)就是利用此特性在短(duǎn)時(shí)間(jiān)內(nèi)完成充電(diàn)，驅動車(chē)輛(liàng)前進。
（2）循環壽命長
超級電(diàn)容的充放電(diàn)過程損耗極小(xiǎo)，因此在理(lǐ)論上(shàng)其循環壽命為(wèi)無窮，實際可(kě)達 100000 次以上(shàng)，比電(diàn)池高(gāo) 10 ~100 倍。
（3）低(dī)溫性能較好
超級電(diàn)容充放電(diàn)過程中發生(shēng)的電(diàn)荷轉移大(dà)部分都在電(diàn)極活性物質表面進行(xíng)，所以容量随溫度衰減非常小(xiǎo)，而通(tōng)常锂離子電(diàn)池在低(dī)溫下容量衰減幅度甚至高(gāo)達70%。
（4）能量密度太低(dī)
超級電(diàn)容應用的瓶頸之一就是能量密度太低(dī)，僅為(wèi)锂離子電(diàn)池的 1/20 左右，約 10Wh/kg。因此不能作(zuò)為(wèi)電(diàn)動汽車(chē)主電(diàn)源，大(dà)多(duō)作(zuò)為(wèi)輔助電(diàn)源，主要用于快速啓動裝置和(hé)制(zhì)動能量回收裝置。
4、鋁空(kōng)氣電(diàn)池特性
（1）材料成本低(dī)、能量密度高(gāo)
鋁空(kōng)氣電(diàn)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(kōng)氣中的氧氣，正極容量可(kě)視(shì)無限大(dà)。因此鋁空(kōng)氣電(diàn)池具有(yǒu)質量輕，體(tǐ)積小(xiǎo)，使用壽命長的優勢。
（2）關鍵技(jì)術(shù)未取得(de)突破，尚未走出實驗室
空(kōng)氣電(diàn)極極化和(hé)氫氧化鋁沉降等問題是影(yǐng)響金屬空(kōng)氣電(diàn)池走向市場(chǎng)化的重要障礙，鋁空(kōng)氣電(diàn)池性能的提高(gāo)遇到很(hěn)大(dà)的瓶頸。目前尚處于實驗室階段，距離商業化推廣還(hái)有(yǒu)一段不小(xiǎo)的距離。
