近日，從首屆上海氫能與燃料電池交通應(yīng)用大會上獲悉，氫燃料電池車將于明年在上海投入公共服務(wù)領(lǐng)域使用。而在不久前，長城汽車和寶馬汽車達(dá)成戰(zhàn)略合作，雙方將共同投資研發(fā)氫燃料電池技術(shù)。氫燃料電池具有零排放、零污染的特性，被業(yè)界認(rèn)為是未來清潔環(huán)保的理想技術(shù)，是“終極新能源動力解決方案”。

動力鋰電池存在污染隱患

眾所周知，目前國內(nèi)動力電池的主流方向還是以鋰電池為主。從電池企業(yè)供應(yīng)的電池類型來看，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池目前占據(jù)主導(dǎo)地位。我們了解到，2018 年 3 月鋰電裝機(jī)量前 20 名電池供應(yīng)企業(yè)中，供應(yīng) NCM 三元電池的有 17 家，供應(yīng)磷酸鐵鋰電池的有 8 家。

鋰電池具有電壓高、重量輕、能量密度高、使用壽命長等諸多優(yōu)點，但是如果使用或者回收不當(dāng)，鋰電池中的正極材料會造成重金屬污染，其電解質(zhì)具有相當(dāng)大的腐蝕性和化學(xué)毒性，電池如果爆炸燃燒還會產(chǎn)生有毒的化學(xué)氣體。無論是一次性鋰電池還是二次鋰電池，均含有多種金屬以及電解液等有機(jī)溶劑，電池循環(huán)過程如果損壞還會產(chǎn)生副產(chǎn)物，都會對環(huán)境造成污染。

而且鋰電池在退役后，仍然具有 300-1000V 不等的高壓，如果在拆解、回收的過程中操作不當(dāng)，還可能會發(fā)生起火爆炸等問題。國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新工程專家組組長王秉剛表示，與相對環(huán)保的生產(chǎn)環(huán)節(jié)不同，后期回收“一旦處理不好，有可能是一場新的環(huán)保災(zāi)難” 。盡管國內(nèi)已開始重視拆解回收，但綠色環(huán)保的拆解回收仍然任重道遠(yuǎn)。

動力鋰電池將迎來“退役潮”

據(jù)了解，2017 年我國新能源純電動汽車銷售 65.2 萬輛，同比增長 59.6%。電動汽車銷量爆發(fā)的同時推動鋰電池用量大幅提升，2017 年我國鋰電池市場規(guī)模達(dá)到 1350 億元。

自從 2013 年新能源車開始大批量進(jìn)入市場以來，動力鋰電池即將進(jìn)入報廢的臨界點。動力鋰電池作為新能源汽車重要的核心部件，其設(shè)計使用壽命只有 5-8 年。因此，2018 年被業(yè)界認(rèn)為是動力鋰電池退役潮的元年，動力鋰電池面臨的退役回收量將達(dá) 6.39 萬噸，同比增長 129.99%。

據(jù)國家規(guī)劃，到 2020 年我國新能源汽車市場存量將超過 500 萬輛，屆時市場流通的動力鋰電池總量將達(dá)到 67 萬噸，累計退役量將超過 24.8 萬噸，這些廢舊鋰電池如果回收和再利用不當(dāng)，將會造成非常大的環(huán)保和生態(tài)壓力。

氫燃料電池已處清潔能源風(fēng)口

氫燃料電池是氫氧混合燃料電池，它和傳統(tǒng)的鋰電等化學(xué)電池迥然不同。它是將氫和氧兩種元素分別置于陽極和陰極的兩端，氫質(zhì)子穿過質(zhì)子交換膜的孔隙和氧分子結(jié)合發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而沒有穿過孔隙被阻隔在膜外的電子則需要繞過電極板兩端，整個過程不經(jīng)過熱能轉(zhuǎn)換就能直接產(chǎn)生電流，不僅轉(zhuǎn)化效率高而且沒有噪音，產(chǎn)生的反應(yīng)物只有水和熱，對環(huán)境幾乎沒有影響。

中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席、國家科技部原部長萬鋼曾表示，“氫能燃料電池目前在壽命、可靠性、使用性能上基本達(dá)到車輛使用要求，中國已初步掌握了相關(guān)核心技術(shù)，基本建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電池汽車動力系統(tǒng)技術(shù)平臺。在未來車用能源中，氫燃料與電力將并存互補(bǔ)，共同支撐新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”

制造鋰電池所要用到的鋰、鈷、鎳、錳等元素都屬于非可再生資源，且在我國存在儲量少或者品質(zhì)不高等問題。而我國氫元素儲量極為豐富，幾乎是取之不盡，用之不竭。電池中國網(wǎng)認(rèn)為，在鋰電池遭遇技術(shù)瓶頸，石墨烯電池技術(shù)止步不前，環(huán)境問題日益凸顯的嚴(yán)峻背景下，氫燃料電池已處在清潔能源的風(fēng)口，將為動力電池業(yè)發(fā)展帶來新的曙光。