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氢燃料电池车发展势头迅猛 电池回收成为关键

氢燃料电池车发展势头迅猛 电池回收成为关键
2020-09-16 10:48:08 来源:新华网

“氢燃料电池在社会中的全面普及和应用正逐步成为现实,如何对废旧燃料电池妥善处理应成为大家关注的问题。”在日前闭幕的2020中国汽车产业发展(泰达)国际论坛上,亿华通董事长张国强作《氢燃料电池商业化前景展望》主题演讲,首为观众解读了氢燃料电池的回收全过程。

数据表明,氢燃料电池产业正处于爆发式发展前夜。目前,全球经济处于前列的18个国家已制定氢能发展战略,并投入巨资大力支持氢能与燃料电池产业。截至到2019年,全球累计推广氢燃料电池汽车2.4万辆。

目前中国氢燃料电池车保有量已有6000余辆,仅2019年就实现同比增长79%。据不完全统计,在已经发布的地方氢能规划中,到2025年推广氢燃料电池汽车数量累计将超过13万辆。

此外,我国《节能与新能源汽车技术路线图》中也提到,到2030年,计划推广100万辆氢燃料电池汽车。

张国强表示,目前主流的石墨板氢燃料电池发动机回收已经可以实现全程环保低碳的回收。“同时回收率高,无污染,与氢燃料电池技术共同实现汽车全生命周期无污染、零排放。此外,回收利用也将为产业提供新的经济增长点。”

张国强介绍,氢燃料电池发动机由电堆、DC/DC、BOP辅件等三大块构成。其中,DC/DC以及组成BOP辅件的空压机、氢气循环泵、水泵、增湿器、氢气喷射器、节气门、加热棒等均由金属与可回收塑料件构成,其回收属于成熟回收产业,均可进入常规工业件的回收。

但是,氢燃料电池发动机的核心部件电堆是如何完成回收的呢?

张国强告诉记者,电堆在拆解后,外部的电路板、线束以及pack外壳等零部件,其制作原料为铸铝和可回收塑料件,可直接进入常规工业件回收环节;里面的端板夹具等金属部件,同样可直接进入常规工业件回收环节。

电堆中最核心部件双极板主要由石墨原材料制成,由于石墨具有高稳定性,通过质检完好无损的双极板,经过清洗即可直接回到燃料电池生产线,装配到新的电堆内循环使用。未通过质检有损坏的双极板可回收用于刹车片原料等用途。

此外,还有夹在双极板之间的是膜电极(MEA),由密封垫、气体扩散层碳纸与催化剂涂覆膜(CCM)构成。密封垫一般由可回收塑料制成,经收集清洗后即可进入无害回收环节;充当气体扩散层的碳纸,经过物理破碎后,可直接用作保温材料填料。

催化剂涂覆膜(CCM)由质子交换膜与涂覆在膜上的铂碳催化剂组成。使用小分子醇溶液可以把质子交换膜和铂碳催化剂分开,回收的质子交换膜通过高温高压的成熟回收技术,转变为制膜原料——树脂溶液,用其再制作的膜可用于燃料电池或氯碱行业。

最后,是铂碳催化剂的回收。在使用小分子醇溶液将铂碳催化剂和质子交换膜分开后,对铂碳催化剂与小分子醇溶液的混合液进行蒸馏,可将小分子醇回收,并提纯出催化剂,再使用高温烧结方法,将催化剂内混入的树脂以及其他有机杂质去除,最终获得的就是铂金属粉末。铂碳催化剂的回收与汽车尾气催化剂回收相仿;整个回收过程工艺简单易操作,而且整个回收过程无污染,回收率高达85%以上。

(王 立)

责任编辑:kj005

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