中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：BEV（純電動(dòng)汽車(chē)）和FCV（燃料電池汽車(chē)）是汽車(chē)業(yè)實(shí)現(xiàn)減排、降碳的兩個(gè)拳頭產(chǎn)品，BEV的核心是動(dòng)力電池，F(xiàn)CV的核心則是氫能。然而，目前這兩大核心都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)閉環(huán)，嚴(yán)重地制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。氫能是產(chǎn)業(yè)鏈沒(méi)有閉環(huán)，電池是生態(tài)鏈沒(méi)有閉環(huán)。沒(méi)能實(shí)現(xiàn)閉環(huán)嚴(yán)重地制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來(lái)，兩大核心誰(shuí)會(huì)先實(shí)現(xiàn)行閉環(huán)？
01 氫能產(chǎn)業(yè)鏈沒(méi)有閉環(huán)
最近，氫能行業(yè)好消息不斷，各種利好政策不斷出臺(tái)，給氫能了產(chǎn)業(yè)極大的鼓舞。然而，這么大力度的鼓舞政策，并沒(méi)有讓氫能產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。中集集團(tuán)總裁戰(zhàn)略顧問(wèn)鄭賢玲告訴記者，目前，燃料電池運(yùn)用氫能比較多，但燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈還未實(shí)現(xiàn)沒(méi)有閉環(huán)。
東吳證券的分析報(bào)告認(rèn)為，生產(chǎn)-儲(chǔ)運(yùn)-加注-應(yīng)用構(gòu)成整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈。氫氣目前主要有由三種主流制取路徑，：以煤炭、天然氣為代表的化石能源重整制氫；以焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為代表的工業(yè)副產(chǎn)氣制氫；電解水制氫。我國(guó)氫能的生產(chǎn)利用已較為廣泛，制成的氫氣主要應(yīng)用在工業(yè)原料或生產(chǎn)供熱中。此外，生物質(zhì)制氫、太陽(yáng)能光催化分解水制氫、核能制氫等方式也在探索之中。
目前，氫氣制備不是主要困難，儲(chǔ)存與運(yùn)輸才是“攔路虎”。記者在采訪中了解到，氣體運(yùn)輸在氫氣的運(yùn)輸中是主要是氣體形態(tài)，為了保證安全，我國(guó)對(duì)氫氣運(yùn)輸過(guò)程的氣壓限定在20MPa之內(nèi)，一輛40噸的重型卡車(chē)運(yùn)輸?shù)臍錃庵亓考s為300公斤，這導(dǎo)致氫氣的運(yùn)輸效率極低，運(yùn)輸成本很高。
氣體運(yùn)輸不經(jīng)濟(jì)，把氫氣液化之后運(yùn)輸如何？氫氣的液化臨界溫度較低，約為零下253攝氏度，液化1公斤氫氣需要11～15度電，即便按照民用電0.49元/度測(cè)算，液化氫氣也非常不經(jīng)濟(jì)。
以上運(yùn)輸都滿足不了經(jīng)濟(jì)性，人們想到了管道運(yùn)輸，液化天然氣所可以管道運(yùn)輸，氫氣為何不能呢？管道運(yùn)輸能耗及成本低，但建造管道一次性投資較大。我國(guó)西氣東輸一線工程投資總額為1200億元，西氣東輸二線工程投資約為1420億元。
儲(chǔ)存氫氣儲(chǔ)存的問(wèn)題與運(yùn)輸有共性，目前主要有氣態(tài)儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫和固態(tài)儲(chǔ)氫。高壓氣態(tài)儲(chǔ)存技術(shù)最為成熟，已廣泛應(yīng)用，；低溫液態(tài)儲(chǔ)氫在航天領(lǐng)域有所應(yīng)用，；有機(jī)液態(tài)及固體材料僅在部分燃料電池及分布式發(fā)電中實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用。
加氫站建設(shè)也是氫能產(chǎn)業(yè)一塊短板，據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)，我國(guó)建設(shè)一座日加氫能力500公斤、加注壓力為35MPa的加氫站投資成本約1200萬(wàn)元（不含土地費(fèi)用），約為傳統(tǒng)加油站的3倍。考慮設(shè)備維護(hù)、運(yùn)營(yíng)、人工、稅收等費(fèi)用，折合加注成本約13-18元/公斤。
這些困難橫在終端用戶前面，盡管終端有宇通客車(chē)，、重塑科技、佛山氫能示范區(qū)等一大批熱心的用戶，但困難終究是困難，還需要產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)才能克服。
02 動(dòng)力電池生態(tài)不閉環(huán)
動(dòng)力電池不存在困擾行業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈短板問(wèn)題，但鄭賢玲告訴記者，動(dòng)力電池的問(wèn)題是生態(tài)鏈沒(méi)有閉環(huán)。
生產(chǎn)動(dòng)力電池離不開(kāi)鋰元素，它在全球的分布不均勻，在地殼中約含0.0065%。提煉鋰元素，需要用到大量水資源，容易造成環(huán)境污染，而且尾礦的處理不妥當(dāng)，也會(huì)帶來(lái)環(huán)境災(zāi)難。
早期提鋰方法主要有石灰石煅燒法、硫酸法、氯化焙燒法、壓煮法，后來(lái)伴隨，技術(shù)發(fā)展，研發(fā)出了離子交換法、煅燒浸取法、納濾膜分離法、溶劑萃取法等。雖然技術(shù)有所進(jìn)步，但仍然難以避免污染問(wèn)題。
鹽湖鋰在提取的時(shí)候因?yàn)楣に嚨牟町悤?huì)產(chǎn)生不同的污染物，比如，煅燒浸出法在噴霧干燥過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生大量酸霧和含氟氣體，造成環(huán)境污染。
膜分離法步驟簡(jiǎn)單、試劑耗量低、清潔無(wú)污染，但膜成本較高，膜中毒以及使用壽命短的問(wèn)題也有待解決，而且這個(gè)方法需要大量的水，無(wú)疑也造成大量的水污染。前段時(shí)間，中央工作組密集赴江西宜春調(diào)研、督導(dǎo)當(dāng)?shù)劁嚨V開(kāi)采，環(huán)境污染是一個(gè)重要原因。
電動(dòng)汽車(chē)需要充電，我國(guó)電力來(lái)源目前在多數(shù)不是綠電，雖然電動(dòng)汽車(chē)本身不產(chǎn)生污染，但電動(dòng)汽車(chē)對(duì)電力的需求在大幅度增加，無(wú)疑也增加了電力源頭的污染物排放。在2022世界動(dòng)力電池大會(huì)上，吉利集團(tuán)董事長(zhǎng)李書(shū)福就公開(kāi)指出，“現(xiàn)在電動(dòng)車(chē)用的電，實(shí)際上（百分之）七八十還是煤炭發(fā)出來(lái)的，是不是清潔能源大家有不同的看法。”。
動(dòng)力電池回收也是一個(gè)大問(wèn)題，盡管回收的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)建立，但實(shí)際運(yùn)行效果并不理想。據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)，2018年~2020年，符合“白名單”規(guī)定的企業(yè)僅回收到了不到20%的退役電池，還有80%的電池都去哪了？記者曾為此前往動(dòng)力電池回收的集散地之一東莞進(jìn)行調(diào)查，大量小作坊在從事電池回收工作，拍賣(mài)是動(dòng)力電池回收亂象的根源，為此，記者撰寫(xiě)了《拍賣(mài)助推下的動(dòng)力電池非法回收狂歡》。
動(dòng)力電池在生產(chǎn)階段就有唯一的“身份證”，每一節(jié)電池走出工廠都有代碼，通過(guò)這串代碼，很容易識(shí)別生產(chǎn)信息，包括生產(chǎn)日期，、生產(chǎn)企業(yè)等信息。新能源汽車(chē)國(guó)家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟的平臺(tái)就是根據(jù)這串代碼管理市場(chǎng)上正在運(yùn)行的電動(dòng)汽車(chē)。
但是，這套管理流程僅限于此，車(chē)輛退役后，這串代碼就不再發(fā)揮監(jiān)督管理作用，給后期的拍賣(mài)留出了充足的暗箱操作空間，致使大量的動(dòng)力電池流入小作坊。動(dòng)力電池代碼管理都不能閉環(huán)，生態(tài)鏈怎么可能閉環(huán)？
03 誰(shuí)會(huì)先閉環(huán)？
無(wú)論是氫能或者還是電池產(chǎn)業(yè)，長(zhǎng)期不閉環(huán)運(yùn)行下去， 該產(chǎn)業(yè)不可能健康發(fā)展，誰(shuí)先閉環(huán)呢？
記者就此采訪了多位業(yè)內(nèi)人士，他們普遍認(rèn)為，氫能的存儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)不突破，很難實(shí)現(xiàn)閉環(huán)，目前，不少人把希望放在固態(tài)儲(chǔ)氫上。國(guó)家稀土功能材料創(chuàng)新中心儲(chǔ)氫項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、內(nèi)蒙古科技大學(xué)博士趙鑫曾在接受媒體采訪時(shí)說(shuō)，“與氣態(tài)儲(chǔ)存相比，固態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)示范裝置的存儲(chǔ)能力提升了3倍，可以實(shí)現(xiàn)氫氣的較大規(guī)模安全存儲(chǔ)，同時(shí)它的氫氣回收功能能夠大大降低企業(yè)的用氫成本。”
與氫能的閉環(huán)不同，動(dòng)力電池的生態(tài)鏈閉環(huán)分布為多頭，上游開(kāi)采端、中間充電端及后期的回收端。目前，還沒(méi)有高效的技術(shù)徹底解決開(kāi)采端的環(huán)保問(wèn)題，中間充電端的問(wèn)題可以通過(guò)加大風(fēng)電、光伏充電比例加以緩解。
據(jù)國(guó)家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，截至今年4月底，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)3.8億千瓦，光伏發(fā)電裝機(jī)4.4億千瓦，風(fēng)電光伏發(fā)電總裝機(jī)突破8億千瓦，達(dá)到8.2億千瓦，占全國(guó)發(fā)電裝機(jī)的30.9%，其中風(fēng)電占14.3%，光伏發(fā)電占16.6%。
今年1～4月，全國(guó)風(fēng)電光伏新增裝機(jī)6251萬(wàn)千瓦，占全國(guó)新增裝機(jī)的74%，同比增長(zhǎng)11.5個(gè)百分點(diǎn)。其中，風(fēng)電新增1420萬(wàn)千瓦、光伏發(fā)電新增4831萬(wàn)千瓦，分別占全國(guó)新增裝機(jī)的16.8%和57.2%。今年1～4月，全國(guó)風(fēng)電光伏發(fā)電量達(dá)到4828億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)26.8%，占全社會(huì)用電量的17.2%，較去年同期增長(zhǎng)3個(gè)百分點(diǎn)。從數(shù)據(jù)不難看出，風(fēng)電光伏發(fā)電增長(zhǎng)速度較快，動(dòng)力電池充電不環(huán)保的問(wèn)題也在緩解。
后期回收端的問(wèn)題解決起來(lái)并不難，一位業(yè)內(nèi)人士告訴記者，“白名單”企業(yè)回收不到電池，都是“錢(qián)”鬧的，足夠的暗箱操作空間讓問(wèn)題遲遲得不到解決，隨著政策法規(guī)越來(lái)越完善，后期電池回收問(wèn)題也會(huì)迎刃而解。
