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固体氧化物燃料电池分布式储能与发电新技术  
我有意向    2023-08-22    浏览:759  
技术简介
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一、项目简介
韩国、日本、德国之后,中国有望将氢能提升为国家战略的高度,固体氧化
物燃料电池(SOFC)是氢能发电的最高效利用方式,固体氧化物电解池(SOEC)
是电解水制氢储能的高效电解方式。SOFC 不仅可以采用氢气发电,还可以采用
甲醇或传统化石能源发电。基于天然气 SOFC 联合循环的发电效率超过 70%。
未来 SOC 将会引领能源、化工与汽车领域的变革性发展。基于中国“双碳”目标实现的挑战,SOFC 有望在分布式发电系统中得到广泛
应用,并具有在汽车、船舶领域内替代质子膜燃料电池与锂电池作为主动力源的
趋势。西安交大历经 20 余年的研究,掌握了从 SOFC 关键材料及电堆的核心制
备技术,完成了实验室对单电池与 kW 级电堆的测试与评估。目前想转化的 SOFC
项目主要依托国家重点研发计划(2021YFB4001400)“管式固体氧化物燃料电池
发电单元及电堆关键技术”。

二、产品性能优势
能源来源和存在形式变得更加广泛。SOFC 可以采用烷烃、生物质、醇类、
氨等为原料,也可采用煤制气、煤层气、工业副产气等为原料,促使传统化石能
源转化效率提升,降低二氧化碳排放;金属支撑 SOFC 的金属基体具有高的热导
率和热冲击性能,提供了快速起停的可能性,将传统的陶瓷支撑型 SOFC 的启动
时间从几十小时缩短到数分钟,从而有望应用于车载电源,并在船舶、无人机等
领域进行推广。

三、 市场前景及应用
金属支撑 SOFC 自密封结构可承受一定的非平衡压差,有望在大型发电领域
应用,如煤气化与燃料电池技术的耦合(IGFC),整体发电效率有望突破 57%,
从而提升发电效率,降低煤炭使用,大幅消减碳排放。金属支撑 SOFC 启停速度快,鲁棒性远高于传统结构 SOFC,使其在车辆及
船舶动力或辅助电源领域的应用成为可能。
金属支撑 SOEC 与金属支撑 SOFC 优点类似,同样具有响应速度快、启停次
数多、允许非平衡气压、鲁棒性好等特点,不但适用于波动的可再生能源电力,
同时可与我国发达的工业装置深度耦合,即可再生能源电力通过电网输配、SOEC
工业园现场制氢、绿氢供工业生产消费、工业余热与 SOEC 耦合。



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