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據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道：自1900年以來(lái)，化石燃料排放了全球90%的溫室氣體(GHG)。此外，1970年至2011年期間，約78%的GHG來(lái)自化石燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)。

盡管人們呼吁出臺(tái)嚴(yán)格的政策來(lái)更好地控制排放和改善空氣質(zhì)量，但許多經(jīng)濟(jì)部門仍然會(huì)排放大量的二氧化碳。

大氣溫度變暖已經(jīng)威脅到生物多樣性，導(dǎo)致海平面上升，并極大地改變了天氣，以至于現(xiàn)在每天都可以檢測(cè)到氣候變化。環(huán)境科學(xué)家和工程師正在努力提高能源利用效率、可靠性和安全性，可再生能源已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展的基石。

目前關(guān)于鋰離子電池和氫燃料電池的研究已經(jīng)引起了越來(lái)越多的關(guān)注。到 2030 年，全球鋰離子電池市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)1166億美元。同時(shí)，全球氫燃料電池技術(shù)市場(chǎng)也有望同步達(dá)到 1310.6 億美元。

有前景的脫碳解決方案

目前研究集中在解決與鋰離子電池和氫燃料電池使用端的相關(guān)挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)汽車行業(yè)的脫碳。

隨著電動(dòng)汽車的日益普及，鋰離子電池的生產(chǎn)正在蓬勃發(fā)展。與此同時(shí)，氫燃料電池經(jīng)常被用在運(yùn)輸、建筑和電網(wǎng)系統(tǒng)。

電動(dòng)汽車相較于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車可持續(xù)性更高，但鋰離子電池的正極材料——鋰、鈷、石墨和鎳——這些材料的提取和制造過(guò)程會(huì)產(chǎn)生溫室氣體。它們的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在較小的體積中獲得更高的功率，但是如果電池受到更大的擠壓或?qū)е缕屏?，這會(huì)增加電池的安全隱患和燃燒的風(fēng)險(xiǎn)。

燃料電池是一種更安全、無(wú)排放的替代能源。氫作為主要的反應(yīng)燃料，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電力。

燃料電池：提高鋰離子電池效率

這兩種先進(jìn)技術(shù)并不相互排斥，因?yàn)槿剂想姵赜袧摿υ鰪?qiáng)鋰離子電池。

以電動(dòng)汽車為例，氫燃料電池可以改善行駛距離和燃料加注時(shí)間問(wèn)題，同時(shí)減少與鋰離子電池相關(guān)的溫室氣體排放。

除了利用氫氣發(fā)電和儲(chǔ)存電力，燃料電池還能在以下方面改善鋰離子電池：

產(chǎn)生凈零電啟動(dòng)汽車和其它耗電配件；

儲(chǔ)存能量用于再生制動(dòng)和增加電力牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪；

給備用電池充電。

無(wú)論動(dòng)力源和發(fā)動(dòng)機(jī)如何集成，鋰離子電池始終是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件，但它們并不完美。純氫燃料電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車也面臨著一些挑戰(zhàn)。

鋰離子電池和氫燃料電池本身無(wú)法在重載下長(zhǎng)距離運(yùn)行動(dòng)力總成，這使得加速和制動(dòng)變得越來(lái)越困難。氫燃料電池電動(dòng)汽車在加速過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)功率輸出不穩(wěn)定的問(wèn)題。

然而，由于氫燃料電池可以自己產(chǎn)生和儲(chǔ)存電力，因此有足夠的空間來(lái)充分利用它們的潛力來(lái)補(bǔ)充電池的電量。

推動(dòng)更綠色的未來(lái)

在氣候日益變化的時(shí)代，可持續(xù)性能源從來(lái)沒(méi)有像現(xiàn)在這樣重要——向凈零運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)變是開(kāi)始減少溫室氣體排放的理想選擇。氫燃料電池的發(fā)展可以促進(jìn)鋰離子電池的發(fā)展，從而重塑汽車能源的綠色未來(lái)。 

原標(biāo)題：燃料電池可提高鋰電池的可持續(xù)性