“氫燃料電池在社會中的全面普及和應(yīng)用正逐步成為現(xiàn)實，如何對廢舊燃料電池妥善處理應(yīng)成為大家關(guān)注的問題。”在日前閉幕的2020中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達)國際論壇上，億華通董事長張國強作《氫燃料電池商業(yè)化前景展望》主題演講，首為觀眾解讀了氫燃料電池的回收全過程。
數(shù)據(jù)表明，氫燃料電池產(chǎn)業(yè)正處于爆發(fā)式發(fā)展前夜。目前，全球經(jīng)濟處于前列的18個國家已制定氫能發(fā)展戰(zhàn)略，并投入巨資大力支持氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)。截至到2019年，全球累計推廣氫燃料電池汽車2.4萬輛。
目前中國氫燃料電池車保有量已有6000余輛，僅2019年就實現(xiàn)同比增長79%。據(jù)不完全統(tǒng)計，在已經(jīng)發(fā)布的地方氫能規(guī)劃中，到2025年推廣氫燃料電池汽車數(shù)量累計將超過13萬輛。
此外，我國《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中也提到，到2030年，計劃推廣100萬輛氫燃料電池汽車。
張國強表示，目前主流的石墨板氫燃料電池發(fā)動機回收已經(jīng)可以實現(xiàn)全程環(huán)保低碳的回收。“同時回收率高，無污染，與氫燃料電池技術(shù)共同實現(xiàn)汽車全生命周期無污染、零排放。此外，回收利用也將為產(chǎn)業(yè)提供新的經(jīng)濟增長點。”
張國強介紹，氫燃料電池發(fā)動機由電堆、DC/DC、BOP輔件等三大塊構(gòu)成。其中，DC/DC以及組成BOP輔件的空壓機、氫氣循環(huán)泵、水泵、增濕器、氫氣噴射器、節(jié)氣門、加熱棒等均由金屬與可回收塑料件構(gòu)成，其回收屬于成熟回收產(chǎn)業(yè)，均可進入常規(guī)工業(yè)件的回收。
但是，氫燃料電池發(fā)動機的核心部件電堆是如何完成回收的呢?
張國強告訴記者，電堆在拆解后，外部的電路板、線束以及pack外殼等零部件，其制作原料為鑄鋁和可回收塑料件，可直接進入常規(guī)工業(yè)件回收環(huán)節(jié);里面的端板夾具等金屬部件，同樣可直接進入常規(guī)工業(yè)件回收環(huán)節(jié)。
電堆中最核心的部件雙極板主要由石墨原材料制成，由于石墨具有高穩(wěn)定性，通過質(zhì)檢完好無損的雙極板，經(jīng)過清洗即可直接回到燃料電池生產(chǎn)線，裝配到新的電堆內(nèi)循環(huán)使用。未通過質(zhì)檢有損壞的雙極板可回收用于剎車片原料等用途。
此外，還有夾在雙極板之間的是膜電極(MEA)，由密封墊、氣體擴散層碳紙與催化劑涂覆膜(CCM)構(gòu)成。密封墊一般由可回收塑料制成，經(jīng)收集清洗后即可進入無害回收環(huán)節(jié);充當(dāng)氣體擴散層的碳紙，經(jīng)過物理破碎后，可直接用作保溫材料填料。
催化劑涂覆膜(CCM)由質(zhì)子交換膜與涂覆在膜上的鉑碳催化劑組成。使用小分子醇溶液可以把質(zhì)子交換膜和鉑碳催化劑分開，回收的質(zhì)子交換膜通過高溫高壓的成熟回收技術(shù)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹颇ぴ?mdash;—樹脂溶液，用其再制作的膜可用于燃料電池或氯堿行業(yè)。
最后，是鉑碳催化劑的回收。在使用小分子醇溶液將鉑碳催化劑和質(zhì)子交換膜分開后，對鉑碳催化劑與小分子醇溶液的混合液進行蒸餾，可將小分子醇回收，并提純出催化劑，再使用高溫?zé)Y(jié)方法，將催化劑內(nèi)混入的樹脂以及其他有機雜質(zhì)去除，最終獲得的就是鉑金屬粉末。鉑碳催化劑的回收與汽車尾氣催化劑回收相仿;整個回收過程工藝簡單易操作，而且整個回收過程無污染，回收率高達85%以上。
