如果我們仔細(xì)分析過去20年里，歐盟（EU）和美國能源部（DOE）在鋰電和燃料電池領(lǐng)域基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)政策方面的變化，就可以很清楚地看到，鋰電和燃料電池其實(shí)是一對不折不扣的“歡喜冤家”。

事實(shí)上，鋰電池和燃料電池在過去的幾十年里都沒有真正“冷”過，只是重視的程度不同罷了。它們都是幾經(jīng)沉浮，你方唱罷我方登場，化學(xué)電源產(chǎn)業(yè)就是這么螺旋似地發(fā)展起來的。

本文作為鋰電行業(yè)知名作者JFD，通過回顧鋰電池及燃料電池的發(fā)展歷程，作者將探討：為什么中國和日本在發(fā)展純電動汽車方面選擇了不同的技術(shù)路線？或者說鋰離子電池和燃料電池到底哪種動力系統(tǒng)更加合適純電動汽車？

新能源汽車是近些年在國內(nèi)發(fā)展起來的新興產(chǎn)業(yè)，2009年元月科技部、財政部、發(fā)改委、工信部聯(lián)合啟動了“十城千輛節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程”，標(biāo)志著新能源汽車產(chǎn)業(yè)正式上升為國家戰(zhàn)略。

2012年，國務(wù)院出臺了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020）》，規(guī)劃對節(jié)能車、新能源車進(jìn)行了定義，并確定了實(shí)現(xiàn)的路徑與目標(biāo)。該規(guī)劃明確了我國新能源汽車的發(fā)展將以鋰離子電池純電動汽車（LIB-EV）為主要方向。

最近幾年，鋰離子電池純電動汽車在我國已經(jīng)成為新能源汽車的主流路線，當(dāng)前我國純電動汽車基本上是乘用車以三元動力電池為主而商用車主要采用磷酸鐵鋰動力電池的發(fā)展格局。

而作為全球電動汽車研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)頭羊的日本，在電動汽車技術(shù)路線上與我國并不一致。2014年12月，全球第一大汽車公司豐田汽車（Toyota）正式推出了全球首款量產(chǎn)型燃料電池電動汽車Mirai，這款車在日本的售價為723.6萬日元（折合人民幣38.3萬元，補(bǔ)貼售價為27.5萬元）。

緊跟其后，本田汽車（Honda）也在2015年下半年發(fā)布了其新一代燃料電池汽車FCVClarity。其實(shí)早在2014年5月，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省就發(fā)布了《氫燃料電池車普及促進(jìn)策略》，從而制定了日本國內(nèi)氫燃料電池車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

之后，日本政府在《實(shí)現(xiàn)氫社會政策建言》的議案中，提出了具體的氫燃料電池車普及目標(biāo)及政策支持方案。此外，日本日產(chǎn)（Nissan）、韓國現(xiàn)代汽車（Hyundai）、美國通用汽車（GM）、德國寶馬（BMW）和大眾（VW）也都在近兩年陸續(xù)發(fā)布了各自的燃料電池電動汽車產(chǎn)業(yè)化規(guī)劃。

我們可以看到，中國與日本（實(shí)際上也包括韓國和歐美主流車企）在純電動汽車發(fā)展方向上選擇了不同的技術(shù)路線。兩田（Toyota和Honda）燃料電池電動汽車量產(chǎn)的消息在國內(nèi)電動汽車界引發(fā)了激烈的討論并且形成了兩種觀點(diǎn):

一種觀點(diǎn)認(rèn)為日本汽車界在純電動汽車上走燃料電池路線是錯誤（路線錯誤論），例子就是當(dāng)前國際上火熱的美國Tesla純電動汽車。

而另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為，日本發(fā)展燃料電池汽車更多的是為了其特種產(chǎn)業(yè)服務(wù)，并且誤導(dǎo)中國電動汽車發(fā)展方向（陰謀論）。

這些不同觀點(diǎn)暫且放下，面對Toyota和Honda燃料電池汽車小批量商業(yè)化生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)，我們當(dāng)下首先需要認(rèn)真思考的是為什么中國和日本在發(fā)展純電動汽車方面選擇了不同的技術(shù)路線？或者說鋰離子電池和燃料電池到底哪種動力系統(tǒng)更加合適純電動汽車？

不管是鋰離子電池（Li-ionbattery，LIB）還是質(zhì)子交換膜燃料電池（ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC），都是非常專業(yè)高深的高科技領(lǐng)域，涉及到多學(xué)科的綜合。筆者對這兩種化學(xué)電源體系都有相當(dāng)?shù)牧私猓疚闹泄P者將拋開深奧的電化學(xué)、固體化學(xué)以及電催化方面的科學(xué)原理，站在宏觀的角度深入淺出地從多個方面對這兩種化學(xué)電源體系進(jìn)行分析比較，希望能夠在純電動汽車動力源的問題上給廣大讀者提供一些不同的視野和角度。

對這兩種動力系統(tǒng)進(jìn)行比較分析之前，我們首先要認(rèn)識LIB和PEMFC最本質(zhì)的特征，這樣才能認(rèn)識這兩種化學(xué)電源各自的適用領(lǐng)域。

從根本上而言，二次電池是一種能量存儲裝置，通過可逆的電化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能的存儲和釋放。衡量二次電池存儲電能能力的基本指標(biāo)是能量密度（Wh/Kg或者Wh/L）。而燃料電池則是一種電能生產(chǎn)裝置，它通過電催化反應(yīng)將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能釋放出來。