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固体氧化物燃料 电池技术引关注(产业前沿)
2021/11/17 7:26:48    新闻来源:中国能源报

■本报记者 韩逸飞《 中国能源报 》( 2021年11月15日   第 09 版)

  “氢能在高速发展的道路上,有了新突破。制氢储氢方法或许没有那么难。”近日,本报记者就第三代燃料电池技术采访了挪威科学院院士Truls Norby。

  资料显示,固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,以下简称“SOFC”)属于第三代燃料电池,是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置,在燃料电池中理论能量密度最高。有业内人士认为,SOFC通过电解水制氢及电解二氧化碳制一氧化碳可以使风能、太阳能转化成可持续能源,是未来有前景的能源转化储存和碳中和技术,越来越多的国家和地区正在鼓励企业投资。

  Truls Norby分享了一组数据,SOFC自身发电效率接近60%,热电联供余热温度为400-600摄氏度,热电联供效率超过80%。同时,与传统发电的用水量相比,节水率达98%。

  不仅如此,Truls Norby称,SOFC很有前景。组装十分方便,在燃料的选择上没有局限性,不需要使用贵重金属催化剂,对环境的适应性极强。

  据了解,SOFC在国内有非常大的应用潜力。冬天供暖消耗大量天然气,若采用SOFC热电联供,会极大提高整体效益。分布式发电市场几乎没有怎么应用SOFC,是一个被忽视的新兴市场,值得大力推动。

  另外,Truls Norby表示,也无需担心SOFC的安全性。由于采用了全固态电池结构,可以避免使用液态电解质所带来的腐蚀和电解液流失,避免由于高温所产生的爆炸风险。不仅如此,SOFC工作时产生的大量余热,还可以配合热汽轮机实现热废气有效利用,提高发电系统的效率。

  实际上,从上世纪末开始,我国就已经开始研究和探索SOFC。随着技术理论的成熟,企业也开始布局相关产业。SOFC发电系统的核心部件是由若干单体电池组成的电堆,其性能的优劣直接决定了发电系统的命运。SOFC研究与出版物主要集中在原理、材料以及电池工艺方面。

  Truls Norby分析认为,由于现阶段我国的SOFC系统多数仍旧停留在实验室与样机阶段,并没有出现商业化的SOFC系统,导致成本高企,企业参与度仍旧不够。SOFC的整体产业链还不完整,所需核心产品均属于定制产品,尚未出现专业厂家能够提供核心零部件。

  据记者了解,国内参与 SOFC 开发的企业寥寥无几,仅有潮州三环(集团)股份有限公司和潍柴动力股份有限公司实力较强。

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