新技術(shù)存在替代效應(yīng)

作為汽車動力電池中相對技術(shù)最成熟、商業(yè)應(yīng)用最廣泛的一類，動力鋰電相比傳統(tǒng)鉛酸電池和鎳鎘電池等具有能量密度較高、循環(huán)壽命長、充電時間較短、使用電壓高、污染較小和安全性高等優(yōu)勢。

但是鋰離子電池也存在價格較高、快充放電性能差，存在過充、放電保護(hù)等問題，影響了其進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。作為動力鋰電的競爭對手，燃料電池、空氣電池以及超級電容等都具有良好的應(yīng)用前景，能夠在一定程度上替代動力鋰電。

1、燃料電池

燃料電池是一種把燃料和氧化劑中的化學(xué)能不通過燃燒直接轉(zhuǎn)化成電能的電池，一般由燃料極、空氣極以及夾在這兩極之間的電解質(zhì)構(gòu)成。工作時，燃料和氧化劑在電池內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，電子則通過外電路輸出實(shí)現(xiàn)供能。燃料電池已經(jīng)在航天及燃料發(fā)電等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用。

目前最常見的燃料電池是氫燃料電池。相比動力鋰電，燃料電池具有充能較快(燃料加注僅需數(shù)分鐘)、續(xù)航里程長、無二氧化碳排放、適應(yīng)汽車配套設(shè)施等優(yōu)勢。但另一方面，氫燃料電池也存在制造成本高、關(guān)鍵材料稀缺、氫提純難度大、燃料成本高、儲存不宜等缺點(diǎn)。

2、空氣電池

空氣電池是一類將高純度金屬與氧反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的電池。電池工作時，鋁、鋅、鎂等金屬與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，生成相應(yīng)的金屬氧化物，電流則通過外電路傳出。

空氣電池最大的優(yōu)勢是容量大及生產(chǎn)成本低。鋅空氣電池的實(shí)際能量密度已達(dá)到350至400Wh/kg，是鋰電池的2倍，而其理論能量密度超過1,300Wh/kg，仍有繼續(xù)提升的空間;空氣電池的原料鋁、鋅和鎂都是工業(yè)廣泛應(yīng)用的金屬，成本較鋰更低，含量也更為豐富。但是空氣電池存在密封困難、充放電速度較慢、電壓滯后且工作電壓低、自放電率較大等問題，技術(shù)發(fā)展也不甚成熟，離大規(guī)模應(yīng)用仍有一段距離。

目前，空氣電池仍處在試驗(yàn)階段。美鋁公司和以色列Phinergy公司最近在位于蒙特利爾的維倫紐夫賽車場對一臺搭載了兩家公司聯(lián)合開發(fā)鋁空氣電池的電動汽車進(jìn)行了測試，其續(xù)航里程可以達(dá)到994英里，約合1600公里。

3、超級電容器

超級電容器是一種電化學(xué)原件，通過極化電解質(zhì)來儲能，其工作原理與上述各類電池有很大不同。超級電容器在其儲能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲能過程是可逆的，因此超級電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次，具有很長的使用壽命。此外，超級電容器還具有快速充放及工作溫度范圍寬等優(yōu)勢。

另一方面，超級電容器的最大缺點(diǎn)是能量密度低，僅為一般電池的5%，不足以支撐汽車長時間的行駛。因此目前來看，超級電容器的主要潛在應(yīng)用場景是作為其他動力電池的補(bǔ)充，利用其快速充放的特點(diǎn)在剎車及啟動時提高汽車整體能量利用效率和行駛性能。目前，國內(nèi)已有廈門金旅等廠商搭配使用鋰離子電池和超級電容器來作為客車的動力電池裝置。

綜合來看，隨著各類燃料電池、空氣電池及超級電容器廣泛商業(yè)化應(yīng)用的到來，動力鋰電的市場空間將會受到一定沖擊。但考慮到各類電池的優(yōu)劣和技術(shù)成熟度，鋰離子電池與其他類型電池共同組成動力電池組合是未來比較可能的應(yīng)用方式。

因此，就未來十五年來看，鋰離子電池仍是不可替代的，具有較大發(fā)展空間。國內(nèi)企業(yè)正在積極尋求突破國外技術(shù)壁壘，倘若能成功，則能夠促進(jìn)國內(nèi)市場快速發(fā)展。但投資機(jī)構(gòu)選擇投資標(biāo)的時仍應(yīng)該謹(jǐn)慎對待，避免盲目樂觀及重復(fù)投資。