电动汽车与氢燃料电池汽车的全面对比

（文章来源：第一元素网）

纯电动汽车（EV）与燃料电池汽车（FCV），被认为是将来新能源汽车行业的两只主力军，它们均有着电气化、绿色清洁和无噪音的特点，然而由于核心技术的不同，它们在很多方面存在着巨大差异。正因为这些差异，两种汽车在新能源汽车行业发展的道路上就像一对“注定的对手”，一直处于对比和争论的风头浪尖之中。

有争论就有竞争，对于行业本身实际上起到了优化促进作用，通过不断的争论和竞争，未来要么“胜者为王”，要么“齐头并进”，最终走向最优的结果。当然在行业发展的不同阶段，它们之间的差异程度会有所不同，那么在当前我国新能源汽车市场现状下，作为如今热度极高的两类新能源汽车，假如通过分数来进行评判，总分100分，那么纯电动汽车和燃料电池汽车各自分数有多少，谁的综合总分数更高呢？

无论是EV还是FCV，电池系统都占了整车的大部分成本，动力电池系统占整车成本约40%，燃料电池系统占50%。在整车成本方面。在国家补贴基础上，纯电动汽车已经较为普及，其价格与普通燃油车接近。但是燃料电池汽车仍然较为昂贵，单电池系统成本就达到了1000美元/KW，长远看需降到50美元/KW才能大规模发展。

在消耗成本方面。纯电动汽车按照每度电价0.5元计算，每天行驶200km情况下，电费为18元左右，每公里0.09元。燃料电池汽车，按氢单价40元/kg计算，一次加满跑500公里，每公里0.4元，消耗成本远高于纯电动汽车。因此燃料电池汽车相对纯电动汽车成本没有优势，同时都有一定的成本降低空间。

由于锂电池能量密度的限制，纯电动汽车续航与车重成正比，当前续航里程范围在200～500km之间，续航最大的为特斯拉Model S，而且纯电动汽车充电时间较长，就算抛开电池风险，快充也需要半个小时。燃料电池汽车续航可以轻松达到500km以上，其续航里程主要跟汽车载氢量相关，而且氢气的加注类似于加油，效率极高。

从系统整体上看，系统及结构决定了两种汽车的续航存在差距，纯电动汽车续航的提高需要动力电池技术的突破，因此也存在一定的提升空间。纯电动汽车的电主要来源于能源利用转化后而产生，在我国电力结构基础上，纯电动汽车的电可以说主要来自于煤电。能量转换过程为：煤炭-电力-锂电池-放电推动汽车行驶。燃料电池的化学能转换效率在理论上可以达到100%，实际效率也高达60～80%，是内燃机的2～3倍。

但是涉及到整车后，由于有氢气系统，整体能量转换效率将会大大降低。转换过程为：能源-电力-氢气-燃料电池-放电推动汽车。因此整体上，纯电动汽车能量利用效率要高于燃料电池汽车。

纯电动汽车当前安全性的主要问题是电池安全。电池在运行过程中会发热，如果电池系统热管理不够好将会有着火风险，而且为了提高使用效率在过充或过放的过程中，电池也会着火，除此之外纯电动汽车在事故中发生碰撞会有电解液泄漏导致起火的风险。

燃料电池汽车中燃料电池本身危险性不大，风险主要来自氢气储存和加氢过程中出现氢气泄漏导致着火甚至爆炸的风险，氢气极易燃烧，而且当氢气在空气中的体积浓度在4%～75.6%之间时，遇火源就会爆炸。因此它们均存在一定危险，也均有一定的改进空间。在低温下，锂电池电解液会变得粘稠甚至凝结，会导致充电效率大幅降低，因此会导致续航降低。

根据相关研究发现，在低温环境下，比如我国东北地区，电动汽车行驶续航里程最多缩减44%。如果温度继续降低，电池内部的电解液就变得更加迟钝，如果长时间在低温环境下使用，或者在-40℃低温下时，锂离子电池可能会被“冻坏”造成永久损害。

燃料电池汽车中的核心燃料电池，在无特殊处理或辅助工具的情况中，在低于0℃的工作环境下，阴极侧反应生成的水易结冰导致催化层、扩散层堵塞，阻碍反应的进行，并且水结冰产生的体积变化也会对膜电极组件的结构产生破坏，降低燃料电池性能。

当前燃料电池汽车一般均有辅助系统进行保护，因此主要是低温启动方面需要进行突破，国内仅能达到-20℃的水平，国外已达到了-40℃的水准。因此总体上，燃料电池汽车在低温下比纯电动汽车有着较好的适应性，纯电动汽车在低温技术方面还需要进行突破。