纯电动车增长势头喜人 退役动力电池遇处理难题

上个月（5月），纯电动汽车产销分别完成7.7万辆和8.2万辆，比上年同期分别增长75.9%和112.8%；插电式混合动力汽车产销分别完成1.9万辆和2.0万辆，比上年同期分别增长138.8%和196.8%。按照这样的增长势头，今年新能源车产销有望双双突破100万辆。

虽然纯电动车的增长势头的确令人欣喜，但是仍有不少人提出质疑：退役的电池怎么办？截止目前也没有拿出有效的解决方案。如果废旧电池当下得不到妥善处理，可以预想，一场新的环境灾难正在从量变到质变。我们来看一组数据：预计到2020年，中国汽车动力电池累计报废量将会达到20万吨的规模。废旧动力电池回收市场将从2018年开始爆发，到2020年就将有19 GWh的电动汽车废弃电池。新能源汽车固然是未来最重要的出行方式，但如果这个问题解决不好，或许就会成为埋在我们身边的一颗巨型核弹。

动力电池主要采用化学电池，比如众多国产纯电动车常用的三元锂电池和特斯拉使用的18650锂电池。这类电池以化学物质作为储能介质，随着使用次数的增加，化学物质将不断衰减，直至无法满足车辆对电池的需求，最后的结果就是被换掉。

动力电池退役之后，必然要面临怎么处理的问题！就目前来看，并没有形成一个有效，环保的解决机制。首先，国内乃至世界范围内都还没有形成一套切实可行的锂电池回收利用技术方案；其次，国内至今仍没有回收废旧动力电池的主体，工信部希望由车企来主导退役电池的回收，但是很多厂商并不具备回收动力电池的能力。

如果无法合理地处理这些退役电池，那么其带来的污染风险或将大于传统燃油汽车。正如外媒所言，只是把污染从一个地方转移到了另一个地方。

氢燃料汽车关键技术难解决 业内专家警惕“过热”

燃料电池汽车是新能源汽车技术路线的一种，也被誉为新能源汽车的终极发展方向，氢燃料电池技术在国内正在变得炙手可热。自从5月份李克强总理参观日本丰田汽车公司，丰田社长丰田章男亲自讲解氢燃料电池汽车、自动驾驶等先进技术以后，氢燃料电池汽车在国内也随之升温。尽管国家层面和企业层面都对氢燃料汽车抱有很大希望，但一些专家似乎对此并不感到乐观。

“关键技术还没解决，应该回到实验室里继续研究，在膜和催化剂这两大关键问题没解决前，呼吁发展氢燃料汽车是不合理的。”在日前北汽新能源举办的首届“三里屯沙龙”上，清华大学汽车研究所所长、博士生导师陈全世教授直言不讳地表示。

在陈教授看来，原因无它，主要是关键技术没解决，不具备产业化的条件。“第一，目前全世界能够商业化供应氢燃料电池质子交换膜材料的只有美国杜邦公司一家，日本的一家公司也能做，但是不对外销售。第二，在目前技术条件下氢燃料电池的催化剂是铂金。铂金全世界产量很低且价格贵（大概是黄金的2倍），目前铂金的全球产量是每年大概两百多吨，60%以上是做首饰，20%左右是做工业催化剂。如果要普及燃料电池汽车铂金的价格肯定会翻番上涨；而且铂这个催化剂很娇嫩，要求氢气纯度达到99.99%以上。另外，相关的技术指标体系也并不明确，国内氢燃料电池有些技术指标现在都不知道怎么去测。”陈全世说。

在陈全世看来，目前国内的氢燃料电池同样有些热的过头了，都热衷于造车，而不是做基础研究攻克关键技术。“现在国内燃料电池研究挺热，但据我所知，不少车企的燃料电池都是从加拿大买的，想从日本买但是买不到，加拿大目前也只有两家公司能做燃料电池。加拿大是全球公认燃料电池技术领先的国家之一，他们也没有实现产业化。两大关键技术都没解决，怎么做产业化？政府和车企应该联合大学等研究机构，把膜、催化剂、极板等基础问题解决了，而不是做多少辆车。”

除此之外，陈全世认为加氢站的安全也是很重要的问题。丰田公司用的氢燃料电池汽车里使用了70个兆帕压力的储氢罐，氢站加氢装置的工作压力是比这一数据高1.3倍左右，大概1000个大气压，这么大的压力，加氢站万一发生爆炸等事故怎么办？安全问题需要慎重考虑。对于加氢基础设施问题，中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员衣宝廉也认为氢燃料电池汽车技术如要进行大规模市场推广，要满足的条件也包括“有充足的廉价氢燃料供给，加氢站能满足加氢的需求，消除或尽量减少加氢焦虑”。

陈全世并不认为氢燃料电池技术是最终的技术解决方案，而是终极方案之一。事实上，燃料电池的发展离不开动力电池技术。国际上已经把燃料电池与蓄电池技术结合起来的技术方案，叫燃料电池增程式。即便是开发燃料电池技术最为积极的车企丰田，去年也明确其新能源规划，未来10-15年之后，混合动力已经成标配时，再大力发展纯电动和氢燃料电池技术。

陈全世提醒那些看到国家总理考察丰田氢燃料电池技术以后就开始摩拳擦掌的国内企业。

水氢技术轻松助力新能源汽车

针对陈全世教授认为氢燃料电池的膜和催化剂这两大关键问题没解决，应该回到实验室里继续研究的问题，笔者认为，氢能与燃料电池的发展还没有这么悲观，虽然国内在燃料电池基础材料这块，研发则相对落后，毕竟国内的研发起步比较晚，但是通过多年的发展，国内已经实现了赶超。另外国内对于燃料电池的发展路线并不是跟风欧美日等国家走“罐氢”路线，已经有企业在十年前就提倡用小型化可移动的氢能转换装置替代传统大化工厂制氢，并且取得了突破性的成果。

目前燃料电池膜和催化剂，已经都达到了可以商业化的地步，只是目前能开发这样材料的企业比较少。现在已经商业化的质子交换膜和催化剂，使用寿命都达到5000-10000小时以上，用于交通运输领域基本都是没有问题的。据了解，催化剂铂的采用有了新的突破，使成本显著下降。铂虽为贵金属，但在车辆上的实际用量并不大，每千瓦仅为0.2克，而且铂可以从工业副产品中收集，对能源的二次利用有很大好处。国外用量已从1克/千瓦降到0.2克/千瓦，接近0.125克/千瓦的产业化目标。

燃料电池技术的发展和产业化需要整合多项技术，动力电池技术只能算是其中的一种。广东合即得能源科技有限公司早在几年前就实现了“燃料电池增程式”的汽车动力解决方案，并且做到纯绿色电力的电电混合，无需电网给锂电池补电。

而该解决方案就是在电动车上装上了自主研发的“水氢动力模块”，水氢动力模块是“水氢机”在汽车领域的应用，是针对电动车、燃料电池汽车面临的充电、加氢难题设计的一款新型燃料电池发电装置，高度集成水氢动氢模块、水氢燃料电池模块及水氢智能控制模块，形成一套高效环保的车用供电系统。该系统利用水循环原理实现甲醇水原料的自动配液功能，通过催化重整技术将其转化成氢气，再利用水氢燃料电池模块发电，整个过程为电化学反应，无污染，转化效率高，是传统内燃机的2倍以上。

水氢机是采用催化重整及纯化多项技术从醇水中获得高纯氢，通过质子膜系统产生电、热等多种能源的系统装置。它高度集成了制氢系统、高纯氢生成系统、氢燃料电池系统、超级电容、控制系统等，其中制氢系统实现了动氢，高纯氢生成系统实现了高纯氢，氢燃料电池系统实现了高寿命、高稳定性、高效率、高安全的供电，超级电容实现了高倍充放储电能力，保证了发电与用电的适应性并成倍增加大功率用电可行性。总之，水氢机包含氢燃料电池上游的氢气制备、氢燃料电池、其下游的电量管理及关联辅助系统，而氢燃料电池在有氢燃料的前提下还需要进行系统集成才可发电。基于“动氢”理念，水氢机解决了氢燃料电池的氢源问题（安全问题和成本问题），实现氢气的可移动、高纯度及设备微型化等便利特性。

目前水氢机制备氢气的纯度高达6个9，高纯氢可以提高燃料电池的系统寿命和效率。它采用了尾气循环利用技术，唯一排放的二氧化碳又可以回收，因此它是零排放的。此外，水氢机制氢过程中不需要氧气，因为水氢机的原料甲醇中含有氧气，直接利用氧化和催化就可以实现无空气移动制备高纯氢。氢气高纯化、尾气循环利用等关键技术使水氢机具有“动氢”、“高纯动氢”、“无排放高纯动氢”等优势。水氢机在制氢上的优势与当前最高效的氢燃料电池进行高度集成，可以实现氢燃料电池的最长寿命化、最高效化、最清洁化。

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