尊龙尊龙凯时app下载ღღ★ღ！陶瓷膜ღღ★ღ，SOFC是一种具有很高应用前景的燃料电池ღღ★ღ，目前世界上发达国家的SOFC技术已进入商业化应用初级阶段ღღ★ღ。而我国因种种原因难以拿下这块技术高地ღღ★ღ，长时间处于科研院所的实验室内阶段ღღ★ღ。

　　如今国内在该领域频频传来新动态ღღ★ღ，比如康明斯ღღ★ღ、斗山公开表示布局SOFCღღ★ღ；潍柴动力全面进军国内SOFC市场ღღ★ღ，同时投入运行首款30kWSOFC热电联供系统ღღ★ღ；SOFC供应商深圳通微新能源完成天使轮融资ღღ★ღ；佛燃能源ღღ★ღ、杭锅股份对旗下涉足这一领域的子公司进行增资等ღღ★ღ。这是否意味目前国内SOFC技术开始由实验室向产业化转移的阶段？

　　在SOFC市场日渐活跃的背景下ღღ★ღ，目前国内SOFC从材料到电堆ღღ★ღ、再到系统整个链条具体处于怎样的发展水平？供应链自主化程度有多高？应用前景到底如何？本文进行具体解析ღღ★ღ：

　　SOFC是一种在中高温下将各种燃料气（天然气ღღ★ღ、垃圾填埋气ღღ★ღ、煤气跨年直播凯时尊龙ღღ★ღ、甲醇等）的化学能高效地转化为电能的全固态燃料电池ღღ★ღ，学名固体氧化物燃料电池ღღ★ღ。相较PEMFCღღ★ღ，其独特的自身优势较为明显ღღ★ღ，如不使用贵金属催化剂ღღ★ღ、燃料选择性多ღღ★ღ、余热温度高ღღ★ღ、发电效率高等ღღ★ღ，非常适用于热电联产ღღ★ღ、分布式发电ღღ★ღ、主（备）电站等应用场景ღღ★ღ。

　　作为一种高效清洁的能源转换装置ღღ★ღ，SOFC由于在煤炭工业ღღ★ღ、能源工业的环境友好化进程中能够发挥重要作用ღღ★ღ，被国际多个国家与地区视为一种战略储备技术ღღ★ღ，并且在政策的支持下发展迅速ღღ★ღ。

　　而在我国ღღ★ღ，由于SOFC没有来自政策的具体规划与激励ღღ★ღ、应用前景不明朗ღღ★ღ，以及本身技术含量比较高ღღ★ღ，过去20年的时间都处于萌芽状态ღღ★ღ，技术研发基本停留在科研院所的实验室内ღღ★ღ，从企业到资本基本也都处于观望状态ღღ★ღ。

　　近几年ღღ★ღ，随着国家能源结构向绿色低碳转型ღღ★ღ，国内陆续出现SOFC示范应用案例ღღ★ღ，SOFC市场似乎显现“活络”的迹象ღღ★ღ：

　　企业层面ღღ★ღ，斗山集团宣布已完成使用在住宅和小型建筑的10kWSOFC的开发ღღ★ღ，量产产品定于2022年上市ღღ★ღ。康明斯明确表示ღღ★ღ，选择SOFC作为燃料电池技术的新方向ღღ★ღ。潍柴动力联手博世ღღ★ღ、英国锡里斯成立两大独立合资公司ღღ★ღ，全面进军国内SOFC市场ღღ★ღ。另有5-6家央企也已经开始对SOFC技术进行投入研发ღღ★ღ。

　　资本层面ღღ★ღ，SOFC供应商深圳通微新能源在今年4月完成天使轮融资ღღ★ღ，资方为险峰长青ღღ★ღ，资金主要用于产品研发ღღ★ღ，团队和生产线建设ღღ★ღ。深圳通微新能源目前在SOFC方面有4件专利申请ღღ★ღ，均为发明专利ღღ★ღ，专利围绕微通道ღღ★ღ、陶瓷膜等进行布局ღღ★ღ。

　　佛燃能源对旗下全资子公司进行增资ღღ★ღ，助力其研发SOFC等项目ღღ★ღ；杭锅股份对独立开发并掌握SOFC技术的臻泰能源宣布增资1500万ღღ★ღ；潮州三环宣布拟投1.56亿重点提升公司SOFC制备技术及产品ღღ★ღ。

　　政策层面ღღ★ღ，近日广东印发《广东省能源发展“十四五”规划》ღღ★ღ，提出基于SOFC电解质隔膜片等核心零部件制造方面全球领先的优势ღღ★ღ，发展SOFC及其分布式发电成套装备ღღ★ღ，推广高温燃料电池冷热电三联供应用示范ღღ★ღ。去年北京市提出氢能产业发展实施方案ღღ★ღ，明确将SOFC的发展目标列入其中ღღ★ღ。

　　从SOFC的结构来看ღღ★ღ，它由电解质（陶瓷材料）ღღ★ღ、阳/阴极ღღ★ღ、连接体（陶瓷或合金）构成单电池（如下图所示）ღღ★ღ，再由多个单电池构成电堆ღღ★ღ。SOFC工作温度高ღღ★ღ，一般在650度以上才能实现满负荷运转ღღ★ღ，系统层面还需要燃料供应系统（预重整器）ღღ★ღ、供气系统（加热器ღღ★ღ、压缩机）ღღ★ღ、控制系统（电压调节器ღღ★ღ、逆变器）及其他部件如换热器等保证整个系统的稳定运行ღღ★ღ。

　　在SOFC市场日渐活跃的背景下ღღ★ღ，目前国内SOFC从材料到电堆ღღ★ღ、再到系统整个链条具体处于怎样的水平？企业市场拓展情况怎么样？应用前景到底如何？

　　供应链方面ღღ★ღ，国内已经形成了十分完备的SOFC的原材料体系ღღ★ღ，并且品质优良ღღ★ღ，这一点也是在国内发展SOFC的一大优势ღღ★ღ，包括美国ღღ★ღ、日本跨年直播ღღ★ღ、德国等产业相关公司凯时尊龙ღღ★ღ，部分原材料也在我国购买ღღ★ღ。不过ღღ★ღ，在辅助系统BOP上ღღ★ღ，包括预重整器ღღ★ღ、加热器ღღ★ღ、压缩机ღღ★ღ、电压调节器ღღ★ღ、逆变器跨年直播ღღ★ღ、换热器等跨年直播ღღ★ღ，目前国内还没有专业生产公司ღღ★ღ，在这一环节的产品上ღღ★ღ，部分SOFC用户向外定制ღღ★ღ，部分用户自行研发ღღ★ღ，总之可以说BOP环节处于缺失状态ღღ★ღ，而出现这种情况ღღ★ღ，主要原因是SOFC市场还未起量ღღ★ღ、BOP环节企业涉足的积极性还不高ღღ★ღ。

　　技术性能方面ღღ★ღ，在四大模块中ღღ★ღ，国内企业已经基本掌握了关键材料的制备技术ღღ★ღ，也已经接近世界先进水平ღღ★ღ；单电池层面有数家企业已经掌握了大面积单电池量产技术ღღ★ღ；但是ღღ★ღ，在电堆方面ღღ★ღ，国内企业在电池结构设计ღღ★ღ、单电池组装方面仍然比较粗放ღღ★ღ，电池密封和连接体结合强度在电池长期运行中还存在不稳定等问题ღღ★ღ，这很大程度上影响着SOFC系统的使用寿命ღღ★ღ。目前国内的水平大概在数千小时到1万小时左右ღღ★ღ，但SOFC商业化系统的期望是10年以上ღღ★ღ。

　　市场拓展方面ღღ★ღ，SOFC在国内还没有商业化应用案例ღღ★ღ，整体尚处于研发示范的早期阶段ღღ★ღ。在这一阶段ღღ★ღ，国内已经有部分企业建立起小批量试用产线ღღ★ღ，包括潍柴动力ღღ★ღ、潮州三环ღღ★ღ、浙江氢邦ღღ★ღ、中弗新能源ღღ★ღ、宁波索福人等ღღ★ღ。这些企业基于不同的应用场景ღღ★ღ，基本都已经打造出1-2个示范应用项目ღღ★ღ。在这些企业中ღღ★ღ，潍柴动力和潮州三环属于实力型企业ღღ★ღ，其他基本属于科研院所人员基于多年研究成果ღღ★ღ、在节能减排大环境下设立的初创型公司ღღ★ღ。

　　“SOFC涉及到多个学科的交叉融合ღღ★ღ，甚至需要在相矛盾的点上找到一种平衡ღღ★ღ，技术难度还是非常高的ღღ★ღ。现在市场上做这部分产品的人员以老师居多凯时尊龙ღღ★ღ。”一位SOFC企业研发人员告诉高工氢电ღღ★ღ。

　　应用前景方面ღღ★ღ，基于SOFC拥有高效的发电效率ღღ★ღ，同时能够输出高品质的热且环保等特点ღღ★ღ，SOFC的应用前景非常广泛ღღ★ღ，可应用于分布式发电ღღ★ღ、备用电源与热电联产ღღ★ღ，还可以在制氢ღღ★ღ、综合能源补给站ღღ★ღ、储能ღღ★ღ、化工节能ღღ★ღ、交通应用领域（主要是应用在商用车增程器以及船舶辅助电力）等方面ღღ★ღ。

　　现阶段ღღ★ღ，国内SOFC企业正在积极拓展产品的应用场景ღღ★ღ。在多种应用场景中ღღ★ღ，多数企业认为SOFC有望率先在发电ღღ★ღ、制氢上实现规模化应用ღღ★ღ。具体原因是ღღ★ღ：发电方面ღღ★ღ，分布式热电联供（基于天然气管网的小区ღღ★ღ、楼宇以及医院等）+可燃废气发电（垃圾填埋气ღღ★ღ、工厂废气等）ღღ★ღ，市场需求大ღღ★ღ；制氢方面跨年直播ღღ★ღ，目前政策推动下ღღ★ღ，电解水行业大热ღღ★ღ，并且电解水制氢可利用余热与可再生电力ღღ★ღ，同时高温水蒸气和高温CO₂可以契合SOEC技术大规模应用ღღ★ღ。

　　其他方面ღღ★ღ，当前SOFC领域相对成熟的是5kW左右的产品ღღ★ღ，同时在大功率趋势下市场上也已经出现30kW的产品跨年直播ღღ★ღ。在技术路线上跨年直播ღღ★ღ，SOFC系统按照结构特点ღღ★ღ，目前主要可分为管式ღღ★ღ、平板式和平管式ღღ★ღ。其中管式易于密封ღღ★ღ，发展较快ღღ★ღ，但是制备成本偏高ღღ★ღ；平板式结构制造工艺简单ღღ★ღ，制造成本低ღღ★ღ；为了能够吸收管式和平板式的优点ღღ★ღ，国内已有企业开发了平板管式ღღ★ღ。目前ღღ★ღ，这三种结构的SOFC在国内都已有相应的示范项目ღღ★ღ。

　　SOFC在国内整体处于企业上下求索的早期阶段ღღ★ღ。企业们之所以在这条路上投入研发凯时尊龙ღღ★ღ，一方面是双碳目标下ღღ★ღ，企业认为SOFC应用价值大ღღ★ღ，前景广阔ღღ★ღ；一方面是国际市场在SOFC上取得的成绩证实了这一产品技术的可行性ღღ★ღ。

　　目前ღღ★ღ，SOFC技术在美ღღ★ღ、日为代表的发达国家已日趋成熟ღღ★ღ，已开始进入商业化应用初级阶段凯时尊龙ღღ★ღ。美国的代表性企业是Bloom Energyღღ★ღ，它也是全球范围内最大的SOFC公司ღღ★ღ，总装机量已经超过350MWღღ★ღ。日本是以家用SOFC热电联供系统作为突破口ღღ★ღ，小型的热电联供系统累计出货已经达到60MWღღ★ღ，此外还发展了大型的250kW的天然气发电系统ღღ★ღ。

　　欧洲SOFC的发展方向目前主要是以SOEC为主ღღ★ღ，电解为主ღღ★ღ，把可再生电力通过SOEC来制氢ღღ★ღ，代表性企业是德国Sunfireღღ★ღ，建造了总功率2.6MW的SOFC电解水制氢设备ღღ★ღ，这也是世界上最大的电解水制氢设备ღღ★ღ。

　　“国内SOFC系统开发ღღ★ღ，多数还是停留在实验室或样机阶段ღღ★ღ，从业企业数量也不多ღღ★ღ，更是没有出现类似PEMFC领域国电投这种引领性的公司ღღ★ღ。我们实际上也在等待这个市场的爆发ღღ★ღ。”一家SOFC公司负责人表示ღღ★ღ，SOFC发展的关键一个是市场规模要大ღღ★ღ，一个是燃料成本要低ღღ★ღ，还有寿命必须要长ღღ★ღ，我国显然还没有在这几点上达到标准ღღ★ღ。

　　那么怎样才能让SOFC在国内实现快速的发展？他的观点是ღღ★ღ：产业链必须实现协同创新ღღ★ღ，只有合作才能实现共赢ღღ★ღ。

　　首先在技术方面ღღ★ღ，SOFC的技术链条是比较长的ღღ★ღ，从整体原料制备ღღ★ღ、双极板制造ღღ★ღ、电堆的装配到最后系统的集成ღღ★ღ，每个环节的技术核心或者技术难点都不一样ღღ★ღ，只有全产业链条上下游形成合力ღღ★ღ，协同创新才能推动SOFC技术进步ღღ★ღ。

　　其次是以市场为导向ღღ★ღ，以示范为抓手ღღ★ღ，和终端的客户共同发现市场ღღ★ღ、培育市场ღღ★ღ、开拓市场ღღ★ღ，开发出更多应用潜力ღღ★ღ，使这一产业在更多层面获得更多关注ღღ★ღ。

　　此外ღღ★ღ，作为一个新兴技术产品ღღ★ღ，SOFC要获得发展还必须得到政府的关注与支持ღღ★ღ，各方形成自上而下的推动力ღღ★ღ，SOFC才会得到更快的发展ღღ★ღ。现阶段ღღ★ღ，国内缺乏SOFC一对一政策支持ღღ★ღ，我国在PEMFC领域有针对性政策支持ღღ★ღ，对SOFC还未出台针对性政策支持ღღ★ღ。

　　就现阶段而言ღღ★ღ，国内SOFC企业的实际发展情况如何？下文重点梳理部分代表企业的发展概况ღღ★ღ，从中可窥见当前该技术路线的整体发展水平ღღ★ღ：

　　潮州三环国内较早一批开始研究SOFC的企业ღღ★ღ，具有50年电子陶瓷生产经验ღღ★ღ，于2004年开始涉足燃料电池领域ღღ★ღ，2012年开始批量生产SOFC单电池ღღ★ღ；2015年收购澳大利亚CFCL公司ღღ★ღ，获得其电堆和小功率SOFC系统技术基础ღღ★ღ。

　　2019年6月ღღ★ღ，由潮州三环牵头承担的国家重点研发计划“固体氧化物燃料电池电堆工程化开发”项目正式启动实施ღღ★ღ。该项目的目标是解决SOFC单电池和电堆的一致性和寿命等技术难题ღღ★ღ，形成SOFC单电池和电堆工程化技术ღღ★ღ，实现批量生产ღღ★ღ。

　　目前ღღ★ღ，潮州三环出货量最大的是电解质隔膜ღღ★ღ、单电池ღღ★ღ，同时具备电堆ღღ★ღ、系统的量产能力ღღ★ღ。在系统方面ღღ★ღ，目前其可以提供1.5kW和35kW的系统ღღ★ღ，在公司深圳研发基地ღღ★ღ、惠州天然气电厂ღღ★ღ、佛燃能源等地方有在运行ღღ★ღ。

　　浙江氢邦是由中科院宁波材料所在2019年孵化的公司ღღ★ღ，专注于电堆的开发与制造ღღ★ღ，已经实现了kW级电堆的研制和小批量的制造ღღ★ღ。目前ღღ★ღ，该公司正在进行5kW电堆的开发ღღ★ღ，并有望在今年推出样机ღღ★ღ，后续还将推出10-25kW电堆产品ღღ★ღ，同时打造下游应用示范案例ღღ★ღ；

　　浙江氢邦科技的SOFC是平管型结构ღღ★ღ，自主化程度非常高跨年直播ღღ★ღ，所自主研发的大面积单电池有效面积超过250平方厘米ღღ★ღ，单片电池出输出功率超过百瓦ღღ★ღ。目前ღღ★ღ，浙江氢邦还可提供SOFC相关的设备与系统部件开发ღღ★ღ，比如测试台架和测试装置的定制以及第三方的测试服务ღღ★ღ。

　　中弗新能源成立于2018年ღღ★ღ，主要专注固态氧化物燃料电池的一家公司ღღ★ღ，现在主要集中在材料ღღ★ღ、电池片ღღ★ღ、电堆和系统的集成凯时尊龙ღღ★ღ。2018年ღღ★ღ，其在无锡建立了一条电池片的连续化工业生产线年ღღ★ღ，实现了电池和电堆的工业化量产ღღ★ღ，同年在无锡建成了一个SOFC超级充电站ღღ★ღ，目前已经对外试运营ღღ★ღ。

　　中弗经过多年的发展ღღ★ღ，在本体材料ღღ★ღ、电池片ღღ★ღ、密封件ღღ★ღ、双极板等方面也获得了SOFC相关专利32项ღღ★ღ，基本形成了全产业链的立体保护ღღ★ღ，自主化超过90%ღღ★ღ。公司目前的系统发电效率在国内处于领先水平ღღ★ღ，实验室最长运行接近3000小时ღღ★ღ，理论寿命超过4万小时ღღ★ღ。

　　宁波索福人专门从事SOFC系统产业化的工作ღღ★ღ，由原中国科学院宁波材料技术与工程研究所燃料电池事业部创业而成ღღ★ღ。该公司也是国内少数几家真正具备SOFC产业化能力的企业ღღ★ღ，公司建立了SOFC单电池ღღ★ღ、电池堆以及发电系统的生产线ღღ★ღ，一直对外销售SOFC单电池ღღ★ღ、SOFC电池堆以及SOFC发电系统等产品ღღ★ღ，产品客户涵盖国内外ღღ★ღ。

　　去年1月ღღ★ღ，宁波索福人25kWSOFC系统在索福人厂区顺利开车升温发电ღღ★ღ。目前ღღ★ღ，其在技术上可以提供适用于数据中心ღღ★ღ、医院ღღ★ღ、宾馆ღღ★ღ、工业园ღღ★ღ、工厂ღღ★ღ、社区的大功率SOFC系统ღღ★ღ，且寿命长ღღ★ღ、全自动控制ღღ★ღ，自主化达到100%ღღ★ღ。返回搜狐ღღ★ღ，查看更多