锂电池和氢燃料电池能量密度比较和安全性分析
锂离子电池,液流电池,铅炭电池技术指标对比
随着科技的不断发展，电池作为一种储能设备，扮演着越来越重要的角色。
在电池技术领域，目前涌现出了多种类型的电池，其中最为常见和应用广泛的包括锂离子电池、液流电池和铅炭电池。
本文将对这三种电池的技术指标进行比较分析，以期为读者提供更详尽的了解和选择参考。
锂离子电池（Lithium-ion Battery）1. 基本结构和工作原理：锂离子电池是一种以锂离子为媒质的充放电设备。
其基本结构包括正极、负极、隔膜和电解质。
在充电时，锂离子从正极迁移到负极嵌入其中，电池储存电能；在放电时，锂离子从负极返回正极，释放储存的电能。
2. 技术指标：锂离子电池的主要技术指标包括能量密度、功率密度、循环寿命、安全性能和成本等方面。
其中，能量密度和功率密度是评价电池性能的重要参数。
一般来说，锂离子电池的能量密度较高，适合用于追求轻量化和高能量储存的场景；而功率密度则决定了电池在短时间内释放或吸收能量的能力。
液流电池（Flow Battery）1. 基本结构和工作原理：液流电池是一种利用流动电解液进行充放电的储能装置。
其基本结构包括正负极板、电解槽和电解液。
在充电时，电解液在正负极板间流动，储存电能；在放电时，电解液在相反方向流动，释放储存的电能。
2. 技术指标：液流电池的主要技术指标与锂离子电池略有不同，主要包括循环寿命、充放电效率、耐高温性能和成本等方面。
由于其采用液流设计，液流电池通常循环寿命较长，并且在高温环境下有更好的性能表现。
铅炭电池（Lead-carbon Battery）1. 基本结构和工作原理：铅炭电池属于铅酸蓄电池的改进型，其基本结构包括正负极板、电解液和碳添加剂。
其工作原理与铅酸蓄电池类似，但由于增加了碳添加剂，铅炭电池在循环充放电过程中具有更好的性能表现。
2. 技术指标：铅炭电池的主要技术指标包括循环寿命、充电效率、抗硫化和抗腐蚀能力等方面。
铅炭电池由于采用了碳添加剂，可以有效提高电池的循环寿命和充电效率，并且具有较强的抗硫化和抗腐蚀能力。
氢燃料电池与锂电池的比较分析
氢燃料电池与锂电池的比较分析目前，氢燃料电池和锂电池是两种主流的可再生能源存储技术。
它们作为能源领域中最具潜力的技术之一，具有很大的发展前景。
本文将对氢燃料电池和锂电池进行比较分析，探讨它们在能源存储领域的优势和劣势。
一、氢燃料电池技术氢燃料电池是通过氢气和氧气的化学反应产生电能的一种技术。
其优势在于：1. 高能量密度：氢燃料电池在质量相同的情况下，能够提供相对较高的能量密度，可以为电动汽车等设备提供更远的续航里程。
2. 短时间充电：与锂电池相比，氢燃料电池的充电速度更快，只需几分钟即可完成充电，极大地提高了设备的使用效率。
3. 长寿命：氢燃料电池的使用寿命相对较长，因为其电极材料较为稳定，能够承受更多的循环充放电。
4. 零排放：氢燃料电池只产生水蒸气作为副产物，完全不产生有害物质排放，对环境友好。
然而，氢燃料电池也存在一些挑战和劣势：1. 储存问题：氢气在常温下非常容易泄漏，需要特殊的储存设备，如氢气罐。
这给氢燃料电池的使用和维护带来一定的困扰。
2. 昂贵的设备成本：氢燃料电池的制造和安装成本相对较高，目前市场上的氢燃料电池设备价格仍然较昂贵。
3. 充电基础设施不足：全面普及氢燃料电池技术需要庞大的充电基础设施，然而目前的充电基础设施相对不足，限制了该技术的发展。
二、锂电池技术锂电池是一种通过锂离子在正负极间迁移来储存和释放电能的技术。
其优势在于：1. 高能量密度：锂电池具有较高的能量密度，体积小、重量轻，适合用于移动设备和电动汽车等领域。
2. 充电便捷：锂电池可以通过常见的充电设备进行充电，如电源插座或USB接口，使用和充电非常便捷。
3. 成熟的市场应用：由于成本相对较低且技术成熟，锂电池已经得到广泛应用，市场供应链较为完善。
然而，锂电池也存在一些问题和不足：1. 安全风险：锂电池在过度充放电、高温或损坏时可能引发火灾或爆炸事故，需要严格的管理和控制。
2. 有限的循环寿命：锂电池在多次循环充放电后容量会逐渐下降，使用寿命相对较短。
锂电池与化学电池
锂电池与化学电池近年来，随着科技的飞速发展，电池作为一种重要的能量储存装置，得到了广泛的应用。
其中，锂电池和化学电池作为两种常见的电池类型，它们在能量密度、循环寿命、环保性等方面具有显著的差异。
本文将从这些方面对锂电池和化学电池进行探讨。
一、能量密度能量密度是衡量电池储能能力的重要指标，往往会影响电池的使用时间和体积。
在这方面，锂电池由于其高电压和高能量密度而表现出色。
相比之下，化学电池的能量密度相对较低，这是由于其工作原理与锂电池有所不同导致的。
因此，在一些对电池体积要求较为苛刻的场合，锂电池更具有优势。
二、循环寿命循环寿命是指电池能够进行多少次充放电循环，在实际应用中，这对于电池的使用寿命具有重要影响。
从循环寿命上看，锂电池在此方面的表现往往更好。
锂电池的循环寿命可达数百次以上，而化学电池的循环寿命一般较短。
这也是为什么锂电池在家用电子产品中得到广泛应用的原因之一。
三、环保性环保性是当前社会热议的话题之一，电池作为能量储存装置，也被要求具备良好的环保性。
在这方面，锂电池较化学电池表现更好。
锂电池的主要组成部分是无害的金属锂，其废旧电池往往能够进行回收利用。
而化学电池中，则包含着许多有毒有害的化学物质，对环境造成潜在风险。
因此，锂电池在环保方面具备更大优势。
综上所述，锂电池和化学电池在能量密度、循环寿命和环保性等方面具有明显的差异。
锂电池在能量密度和循环寿命方面表现出色，尤其适用于电子产品等对体积和使用寿命有要求的场合。
而化学电池虽然在某些特定应用中也有其优势，但在综合性能上相对不及锂电池。
在未来的科技发展中，锂电池作为一种高性能电池，将继续得到广泛应用，并不断提升其性能以满足不同领域的需求。
氢燃料电池特点
氢燃料电池特点如下：
1.高能量密度：相较于传统的锂电池，氢燃料电池具有更高的能
量密度，能够提供更长的续航里程，并且在加注氢气时也更加方便。
2.零排放：氢燃料电池的主要排放物为水，因此不会产生有害的
氮氧化物和颗粒物等污染物，是一种非常环保的能源。
3.高效率：氢燃料电池具有更高的转化效率，能够将氢气和氧气
转化为电能，同时也能够充分利用产生的热能，提高能源的利用效率。
4.安全性高：与传统的燃油车相比，氢燃料电池车辆具有更高的
安全性，因为氢气是轻气体，容易扩散，遇到泄漏也不会产生有害的气体。
5.资源丰富：氢气是一种广泛存在于自然界中的元素，可以通过
多种方式获取，例如水解、天然气重整等。
总之，氢燃料电池具有高能量密度、零排放、高效率、安全性高、资源丰富等特点，是一种非常有前途的清洁能源。
但目前氢燃料电池的成本较高，制约了其在市场上的推广和应用。
新能源汽车锂离子动力电池安全性分析
新能源汽车锂离子动力电池安全性分析作者：刘俊来源：《时代汽车》2024年第11期摘要：新能源汽车行业近年来风生水起，受到了全球范围内的广泛关注和重视。
特别是电动汽车，因其环保、低排放等特点备受青睐。
而动力电池作为驱动这些车辆行驶的心脏部件，自然成为了人们研究和关注的焦点。
然而，随着电动车辆的快速增长，相关的安全问题也随之浮现，特别是涉及动力电池的安全性问题，已成为制约新能源汽车发展的一大痛点。
本文将针对新能源汽车锂离子动力电池安全性展开详细分析，以供参考。
关键词：新能源汽车锂离子动力电池安全性新能源汽车在充电、行驶、甚至遭遇交通事故的过程中出现的动力电池自燃或起火现象尤其让人担忧。
这些火灾事故不仅会导致财产损失，更有可能危及人身安全，给车主及周围人群带来重大风险。
因此，电动汽车锂离子动力电池的安全性问题引发了广泛的社会关注，成为业界亟待解决的重要课题。
为了保证新能源汽车的安全性，对锂离子动力电池进行深入的安全性分析和研究是非常必要的。
这不仅包括了解和评估锂离子动力电池在设计、制造、使用和废弃等全生命周期中可能出现的安全风险，还涉及到采取有效的预防措施来降低事故发生的几率。
1 锂离子动力电池工作原理锂离子动力电池作为电动汽车的能量之源，其结构与功能复杂且精巧。
它主要构成包括若干锂电池模组、外围的箱体、安全设施（如防爆阀）以及温度调节用的加热片等。
同时，可将这些锂电池模组视为动力电池的“心脏”，而这些模组本身，则是由许多串联、并联或二者结合的锂离子电池单体所组成。
锂离子电池，作为动力电池的基本构建单元，具有其独特的结构和工作原理。
它由正极材料、负极材料、隔膜、电解液和电池壳体等部分组成。
在工作时，锂离子在正负极之间移动，实现电荷的转移。
因其工作方式类似于摇椅，即电荷在两端来回“摇摆”，因而得名“摇椅型”电池。
在电池充电过程中，当外部电压施加在电池两极上时，锂离子会从正极材料中释放并进入电解液，在隔膜的指引下向负极移动。
新能源汽车电池种类都有哪些？
新能源汽车电池种类都有哪些？新能源汽车电池种类新能源汽车电池类型主要为：锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器。
1、铅酸蓄电池：铅酸蓄电池已有100多年的历史，广泛用作内燃机汽车的起动动力源。
它也是成熟的电动汽车蓄电池，它可靠性好、原材料易得、价格便宜。
2、镍氢蓄电池：镍氢蓄电池属于碱性电池，镍氢蓄电池循环使用寿命较长，无记忆效应，但价格较高。
3、锂离子电池：锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池，其独特的物理和电化学性能，具有广泛的民用和国防应用的前景。
4、镍镉电池：镉电池镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池，其比能量可达55W·h/kg，比功率超过190W/kg。
可快速充电，循环使用寿命较长，是铅酸蓄电池的两倍多，可达到2000多次，但价格为铅酸蓄电池的4～5倍。
5、钠硫蓄电池：一个是比能量高。
其理论比能量为760W·h/kg，实际已大于100W·h/kg，是铅酸电池的3～4倍。
另一个是可大电流、高功率放电。
其放电电流密度一般可达200～300mA/mm2，并瞬时间可放出其3倍的固有能量。
再一个是充放电效率高。
新能源汽车的动力电池一、电池的分类根据能量源的不同，电池包括物理电池、化学电池和生物电池三种类型。
当前新能源汽车领使用的通常都是化学电池，根据化学电池的性质，又可将其划分为一次电池、二次电池和燃料电池。
一次电池是用完不支持重复充电的电池，如大家经常使用的锌锰干电池;二次电池又称蓄电池，是指在一次放电结束后，可以进行充电支持多次放电的电池，市面上的手机、充电宝、车用电池都是二次电池;燃料电池是指其正负极没有活性物质，需要外部进行持续补充活性材料的电池，例如，现有的氢燃料电池。
当前新能源汽车广泛应用的电池种类是二次电池，二次电池又可分为铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、锂金属电池、锂离子电池等。
二、动力电池的选择大多数汽车启动电源的蓄电池都是铅酸电池，正极是二氧化铅(PbO2)，负极是纯铅，将硫酸水溶液作为电解质。
锂电池与燃料电池
锂电池与燃料电池随着科技的不断进步，电池作为一种重要的能源储存装置，在我们的日常生活和工业生产中起着至关重要的作用。
锂电池和燃料电池作为两种常见的电池类型，各有其独特的特点和应用领域。
本文将对这两种电池进行比较与分析，以期对读者提供更全面的了解。
锂电池是一种使用锂离子在正负极之间进行离子传导的充电电池。
它具有体积小、能量密度高、自放电率低等优点，被广泛应用于移动设备、电动车辆和储能系统等领域。
锂电池的充电和放电过程是通过正极材料（一般为锂钴酸盐或锂铁酸盐）和负极材料（一般为石墨）之间的锂离子在电解液中的循环迁移实现的。
锂电池的工作原理相对简单，充电时，锂离子从正极迁移到负极，放电时则相反。
然而，锂电池容量衰减严重，且在过充、过放等情况下会引发安全问题。
相比之下，燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的电池。
它的工作原理是通过将燃料气体（一般为氢气）和氧气在电解质中发生氧化还原反应，从而产生电能。
燃料电池具有高能量转化效率、不受充放电次数限制、零排放等优点，因此被广泛应用于汽车、航空航天等领域。
燃料电池还可以根据所使用的电解质的不同分为 PEMFC（质子交换膜燃料电池）、SOFC（固体氧化物燃料电池）等多种类型。
然而，燃料电池在实际应用中面临着燃料储存、氢气泄露等问题，并且氢气的生产过程对环境也存在一定的影响。
综上所述，锂电池和燃料电池各有其特点和应用领域。
锂电池适用于对能量密度要求较高、体积要求较小的应用，如移动设备和储能系统。
而燃料电池则适用于对能量转化效率要求较高，且能够提供稳定可靠电源的领域，如汽车和航空航天。
对于未来的发展趋势，锂电池在能量密度和安全性方面的改进仍然重要，而燃料电池则需要解决燃料生产和储存等方面的问题。
以上是对锂电池和燃料电池进行比较与分析的介绍。
希望通过本文的阐述，读者能够更好地理解和应用这两种电池技术，并为未来的能源研究和应用提供参考。
电池的能量密度
各类型电池的优缺点
锂离子电池：能量密度高、充电速度快、使用寿命长，但存在安全隐患。 铅酸电池：技术成熟、价格便宜、维护方便，但能量密度低、使用寿命短。 镍氢电池：能量密度较高、充电速度快、使用寿命较长，但价格较高。 超级电容器：充电速度快、使用寿命长、体积小，但能量密度低、价格高。
电池能量密度提升面临的挑战
影响因素：电池的 活性物质、电解质、 电极结构等
意义：能量密度是 电池性能的重要指 标之一，提高能量 密度可以降低成本 、提高续航里程
单位：Wh/kg（瓦 时每千克）或 Wh/L（瓦时每升 ）
表示电池储存能量的能力
单位：瓦时/千克 （Wh/kg）
定义：电池的能量密 度是衡量电池性能的 重要指标之一，指单 位质量或体积的电池 所能储存乱
提高电池能量密度与推动环境可持续性的平衡之道
引言：随着电动汽车的普及，电池的能量密度成为了影响其续航里程和环境可持续 性的关键因素。
电池能量密度现状：目前，大多数电动汽车所使用的电池能量密度较低，导致其续 航里程和环境可持续性受到限制。
提高电池能量密度的途径：通过采用新型材料、优化电池结构、提高生产工艺等方 式可以提高电池的能量密度，从而提高电动汽车的续航里程。
发展现状：随着技术的不断进步，电池的能量密度逐渐提高，为电动车的 发展提供了更好的支持
02
电池的能量密度现状
当前电池的能量密度水平
目前主流的电动汽车电池以 NCA和NMC三元锂电池为 主
锂离子电池的能量密度在持 续提高
固态电池技术正在不断发展， 未来有望进一步提高电池的
能量密度
氢燃料电池也是一种具有高 能量密度的电池技术
电池的能量密度
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锂电池和氢燃料电池能量密度比较和安全性分析近几十年虽然各国都在大力推广电动车，但其占比依然很低，尚不足1%，核心就在于过往的电动车都违反了能量密度提升这个能源变革的主线逻辑。
哪怕是最新一代的锂电池车，其能量密度极值也只有汽油的1/40，行业自然迟迟无法出现10倍速的改进。
但燃料电池的出现却彻底改变了这一现状。
其以氢气为原料，基础能量密度是汽油的3倍，电动机的做功效率还是内燃机的2倍，实际密度是汽油的6倍，优势明显。
而且从人类过去百年的能源进化史看，其本质上就是碳氢比的调整史，氢含量越高，能量密度越高，未来从碳能源转向氢能源是大势所趋，因此采用氢能源的燃料电池无疑更能代表历史发展的方向，最有望成为下一代的基础能源。
机动车性能主要为续航能力、充电/充氢时间、输出功率和安全性等。
燃料电池能量密度远高于锂电池，相应电池容量，快充能力和续航里程就具备了天然的优势，即使是和锂电池的顶级豪车Tesla相比也是大幅领先。
但其功率密度不高，最大输出功率取决于辅助的动力电池系统，相应最高时速和百公里加速指标和锂电池相差不大。
为了便于比较，我们下文选取目前主流的2L排气量汽油车，对应45度锂电池车和输出功率100KW燃料电池车作为分析基准。
能量密度比较锂电池作为蓄电池的一种，是个封闭体系，电池只是能量的载体，必须提前充电才能运行，其能量密度取决于电极材料的能量密度。
由于目前负极材料的能量密度远大于正极，所以提高能量密度就要不断升级正极材料，如从铅酸、到镍系、再到锂电池。
但锂已经是原子量最小的金属元素，比锂离子更好的正极材料理论上就只有纯锂电极，但能量密度其实也只有汽油的1/4，而且商业化的技术难度极大，几十年内都无望突破。
因此锂电池能量密度提升受制于理论瓶颈，空间非常有限，最多也就是从目前的160Wh/KG提高至300Wh/KG，即使达到也只有燃料电池的1/120，可谓输在起跑线上。
体积能量密度比较燃料电池的原料氢气主要缺点就是体积能量密度不高，现在基本上是采用加压来解决这个问题。
按照现行的700个大气压的加压模式，其体积能量密度是汽油1/3。
同样跑300公里，燃料电池储氢罐体积为100L，重量为30KG，对应汽油车油箱为30L，但电动机体积比内燃机小80L，总体积相差不大。
锂电池车分为三元和磷酸铁锂两种主流技术路线，代表企业为Tesla和比亚迪。
三元能量密度更高，但安全性差，需要辅助的安全保护设备，跑300公里所需的两种电池体积分别为140L和220L，重量为0.4吨和0.6吨，都远高于燃料电池。
展望未来如果储氢合金和低温液态储氢技术能够突破，燃料电池体积能量密度将分别增加1.5倍和2倍，优势会更为明显。
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。
20世纪70年代时，M.S.WhitTIngham提出并开始研究锂离子电池。
由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。
所以，锂电池长期没有得到应用。
锂离子电池工作原理：锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
充电正极上发生的反应为：LiCoO2==Li（1-x）CoO2+XLi++Xe-（电子）充电负极上发生的反应为：6C+XLi++Xe-=LixC6充电电池总反应：LiCoO2+6C=Li（1-x）CoO2+LixC6正极正极材料：可选的正极材料很多，主流产品多采用锂铁磷酸盐。
不同的正极材料对照：正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。
充电时：LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放电时：Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4。
负极负极材料：多采用石墨。
新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。
负极反应：放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入。
充电时：xLi++xe-+6C→LixC6放电时：LixC6→xLi++xe-+6C二、铅酸电池介绍铅酸电池（VRLA），是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。
铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。
一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V，能放电到1.5V，能充电到2.4V。
在应用中，经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V 的铅酸电池。
还有24V、36V、48V等。
铅酸电池主要特性安全密封在正常操作中，电解液不会从电池的端子或外壳中泄露出。
没有自由酸特殊的吸液隔板将酸保持在内，电池内部没有自由酸液，因此电池可放置在任意位置。
功率密度比较燃料电池本质上可以理解为以氢气为原料的化学发电系统，因此输出功率比较稳定，为了最大提高放电功率必须附加动力电池系统，如丰田Mirai就是配套镍氢电池。
但作为一个开放的动力系统，其能量来自于外部输入，附加的镍氢电池不需要考虑储能的问题，只要5-8度就能满足需求，对电池寿命的要求也不高，在真实工况下的使用限制很少。
锂电池虽然理论放电效率很高，但为了不伤害电池寿命，使用限制很多。
在充满电的情况下不能大倍率放电，快速放电只适用0-80%这个区间。
即使如此，以5C倍率放电，实验室中的电池循环寿命也会缩短到只有600次，真实工况下会进一步降至400次，如Telsa 即使最大功率可达310KW，但实际放电倍率也只有4C。
而且锂电池作为能量密度不高的封闭储能体系，高功率放电和高续航里程基本很难兼容，除非大幅提升电池重量。
即使T esla采用了目前能量密度最好的三元电池，其电池组件重量都接近半吨。
安全性比较除了上述指标，安全性对于机动车来说无疑也非常关键。
锂电池作为封闭的能量体系，从原理上高能量密度和安全性就很难兼容，否则就等同于炸弹。
因此现在主流工艺路线中，能量密度低的磷酸铁锂安全性却较好，电池温度达到500-600度时才开始分解，基本不需要太多的保护辅助设备。
Telsa采用的三元电池能量密度虽高，但不耐高温，250-350度就会分解，安全性差。
其解决方法是并联了超过7000节电池，大幅降低了单个电池漏液，爆炸带来的危险，即使如此也还需要结合一套复杂的电池保护设备。
并且前期发生的几次事故，虽然得益于Telsa的安全设计并没有出现人员伤亡，但就事故本身而言，其实都是非常轻微的碰撞，车身也没有收到什么伤害，但电池却着火了，也侧面反映了其安全性上天然的劣势。
燃料电池由于原料氢气易燃易爆，市场普遍担心其安全性问题。
但如我们下表的数据，相比汽油蒸汽和天然气这两种常见的车用可燃气体，氢气的安全性并不差，甚至还略好。
现在车用储氢装置都采用碳纤维材料，在80KM/h速度多角度碰撞测试中都可以做到毫发无损。
即使车祸导致泄露，由于氢气爆炸要求浓度高，在爆炸前一般就已经开始燃烧，反而很难爆炸。
而且氢气重量轻，溢出系统的氢气着火后会迅速向上升起，反而一定程度上保护了车身和乘客。
而汽油为液态，锂电池为固态，很难在大气中上升，燃烧都在车舱底部，整车会迅速着火报废。
氢气储运环节其实和LNG非常类似，只是所需压力更大，随着商业化推进，其整体安全性也还是可控的。
电池车的成本主要分为整车成本、原料成本、配套成本。
目前对燃料电池诟病最多就是成本太高，但用发展的眼光看，随着技术进步和商业化程度提高，其成本下降的空间很大。
而锂电池如果考虑到电网端扩容的成本，其实综合配套成本还高于燃料电池，具体测算如下：整车成本比较锂电池、燃料电池和传统汽油车，整车成本的差异主要体现在发动机成本，其他组件差异不大。
2L汽油车发动机成本在3万元左右，未来也很难有太大的变化。
现有锂电池的度电成本为1200元/kWh，未来有望降至1000元/kWh，45度电动车，电池成本为4.5万元。
燃料电池成本主要是电池组和高压储氢罐，现在100kw电池组成本为10万元，预测年产50万台后，单位成本将降至30美元/KW，即2万元。
现有储氢罐成本为6万元，未来有望降至3.5万元，总成本为5.5万元。
长期看三种动力体系的成本相差不大，可见整车成本并不是核心问题。
原料成本比较2L汽油车百公里耗油为10升，5.8元/L的汽油售价，成本为58元。
锂电池车百公里耗电量为17度，0.65元/度电成本，成本11元。
燃料电池百公里消耗氢气9方，制氢方式主要分为电解水或者化学反应，如煤制氢、天然气制氢等。
电解水成本主要是电，平均5度电1方氢气，成本约为3.8元/方，但可以在加氢站直接电解，省掉运输费用。
如果采用化石能源大规模集中生产，国内成本最低的是煤制氢气，约为1.4元/方，北美则可利用廉价的天然气，成本在0.9元/方。
如果我们以煤制气成本作为标准，百公里原料成本12.6元，和锂电池差别不大。
配套成本比较加氢站、加油站、充电站成本主要分为土地成本、设备成本、建设成本，差别主要体现在设备成本。
加油站基本在300万元，充电站为430万元，加氢站以日本目前的标准预计为1500万元，整体上加氢站成本要高1000万元左右。
按照15年折旧，每年销气量1000万方，则折旧成本为0.1元/方。
小规模时氢气一般以槽罐车运输，预计运费为0.44元/方，规模扩大后则可采用管网运输，成本会下降至0.23元/方。
虽然锂电池现阶段依托于现成的电网系统，配套成本很低。
但如果大规模推广，现有电网的容量冗余基本都将被耗尽，未来必须要大规模扩容。
因此充电站本质上是将配套成本外部化给了电网，因此计算其全产业链成本时还要添加电网端的成本。
一般商业化运营的充电站至少都要达到1小时快充的标准，对应10个充电桩组成的充电站的功率都要达到600千瓦，相当于上百户家庭的用电负荷，对电网负荷的冲击极大。
对应电网需要新增投资120万元来扩容负荷，但每年新增售电量只有93万度，按照0.65元/度购电成本，电网端15年收回投资测算，则售价要在成本基础上增加0.18元/度。
销售端成本测算加油站的销售网络已经非常成熟，其每小时的利润水平可以作为加注站合理回报的测算基准。
对应加氢站每方价差为0.51元，锂电池每度电则为4.9元。
该电价情况下，锂电池车基本无法推广。
目前国家规定充电站服务费上限为0.4元/度，但其背景是给予了大量补贴。
但没有任何产业可以长期依靠补贴来发展，未来如果锂电池的充电效率不显著提升，在加注站这个环节，企业的盈利水平会大幅低于加油站和加氢站。
没有合理回报，在目前寸土寸金的大城市，投资者根本没有任何激励去推广充电站，产业自然也无法发展。
但锂电池低能量密度过低，如果强行实现高充电效率，电池循环寿命面对的工程挑战就会非常巨大。
而且即使能实现3分钟快充，但对应单个充电桩的功率要高达1200千瓦，每个充电站都要配套一个110千伏变电站。