SOFC来了！

　　SOFC是一种具有很高运用远景的燃料电池，现在世界上发达国家的SOFC技能已进入商业化运用初级阶段。而我国因种种原因难以拿下这块技能高地，长时间处于科研院所的试验室内阶段。

　　现在国内涵该范畴一再传来新动态，比方康明斯、斗山揭露表明布局SOFC；潍柴动力全面进军国内SOFC商场，一起投入作业首款30kWSOFC热电联供体系；SOFC供货商深圳通微新动力完结天使轮融资；佛燃动力、杭锅股份对旗下进入这一范畴的子公司进行增资等。这是否意味现在国内SOFC技能开端由试验室向工业化搬运的阶段？

　　在SOFC商场日渐活泼的布景下，现在国内SOFC从资料到电堆、再到体系整个链条详细处于怎样的开展水平？供给链自主化程度有多高？运用远景究竟怎么？本文进行详细解析：

　　SOFC是一种在中高温下将各种燃料气（天然气、废物填埋气、煤气、甲醇等）的化学能高效地转化为电能的全固态燃料电池，学名固体氧化物燃料电池。相较PEMFC，其一起的自身优势较为显着，如不运用贵金属催化剂、燃料挑选性多、余热温度高、发电功率高级，十分适用于热电联产、分布式发电、主（备）电站等运用场景。

　　作为一种高效清洁的动力转化设备，SOFC因为在煤炭工业、动力工业的环境友好化进程中能够发挥重要作用，被世界多个国家与区域视为一种战略储藏技能，而且在方针的支撑下开展迅速。

　　而在我国，因为SOFC没有来自方针的详细规划与鼓励、运用远景不明朗，以及自身技能含量比较高，曩昔20年的时刻都处于萌发状况，技能研制根本停留在科研院所的试验室内，从企业到本钱根本也都处于张望状况。

　　近几年，跟着国家动力结构向绿色低碳转型，国内接连呈现SOFC演示运用事例，SOFC商场好像闪现“活络”的痕迹：

　　企业层面，斗山集团宣告已完结运用在住宅和小型修建的10kWSOFC的开发，量产产品定于2022年上市。康明斯清晰表明，挑选SOFC作为燃料电池技能的新方向。潍柴动力联手博世、英国锡里斯建立两大独立合资公司，全面进军国内SOFC商场。还有5-6家央企也现已开端对SOFC技能进行投入研制。

　　本钱层面，SOFC供货商深圳通微新动力在本年4月完结天使轮融资，资方为险峰长青，资金首要用于产品研制，团队和出产线制作。深圳通微新动力现在在SOFC方面有4件专利申请，均为发明专利，专利环绕微通道、陶瓷膜等进行布局。

　　佛燃动力对旗下全资子公司进行增资，助力其研制SOFC等项目；杭锅股份对独立开发并把握SOFC技能的臻泰动力宣告增资1500万；潮州三环宣告拟投1.56亿要点提高公司SOFC制备技能及产品。

　　方针层面，近来广东印发《广东省动力开展“十四五”规划》，提出根据SOFC电解质隔阂片等中心零部件制作方面全球抢先的优势，开展SOFC及其分布式发电成套配备，推行高温燃料电池冷热电三联供运用演示。上一年北京市提出氢能工业开展施行方案，清晰将SOFC的开展方针列入其间。

　　从SOFC的结构来看，它由电解质（陶瓷资料）、阳/阴极、连接体（陶瓷或合金）构成单电池（如下图所示），再由多个单电池构成电堆。SOFC作业温度高，一般在650度以上才干完成满负荷作业，体系层面还需要燃料供给体系（预重整器）、供气体系（加热器、压缩机）、操控体系（电压调节器、逆变器）及其他部件如换热器等确保整个体系的安稳作业。

　　在SOFC商场日渐活泼的布景下，现在国内SOFC从资料到电堆、再到体系整个链条详细处于怎样的水平？企业商场拓宽状况怎么样？运用远景究竟怎么？

　　SOFC首要由资料、单电池、电堆和辅佐体系几大模块组成，中心模块是电堆。在这几大模块中：

　　供给链方面，国内现已构成了十分齐备的SOFC的原资料体系，而且质量优秀，这一点也是在国内开展SOFC的一大优势，包含美国、日本、德国等工业相关公司，部分原资料也在我国购买。不过，在辅佐体系BOP上，包含预重整器、加热器、压缩机、电压调节器、逆变器、换热器等，现在国内还没有专业出产公司，在这一环节的产品上，部分SOFC用户向外定制，部分用户自行研制，总归能够说BOP环节处于缺失状况，而呈现这种状况，首要原因是SOFC商场还未起量、BOP环节企业进入的活跃性还不高。

　　技能功能方面，在四大模块中，国内企业现已根本把握了要害资料的制备技能，也现已挨近世界先进水平；单电池层面稀有家企业现已把握了大面积单电池量产技能；可是，在电堆方面，国内企业在电池结构设计、单电池拼装方面依然比较粗豪，电池密封和连接体结合强度在电池长时间作业中还存在不安稳等问题，这很大程度上影响着SOFC体系的运用寿数。现在国内的水平大概在数千小时到1万小时左右，但SOFC商业化体系的希望是10年以上。

　　商场拓宽方面，SOFC在国内还没有商业化运用事例，全体尚处于研制演示的前期阶段。在这一阶段，国内现已有部分企业建立起小批量试用产线，包含潍柴动力、潮州三环、浙江氢邦、中弗新动力、宁波索福人等。这些企业根据不同的运用场景，根本都现已打造出1-2个演示运用项目。在这些企业中，潍柴动力和潮州三环归于实力型企业，其他根本归于科研院所人员根据多年研讨成果、在节能减排大环境下建立的草创型公司。

　　“SOFC涉及到多个学科的穿插交融，乃至需要在相对立的点上找到一种平衡，技能难度仍是十分高的。现在商场上做这部分产品的人员以教师居多。”一位SOFC企业研制人员告知高工氢电。

　　运用远景方面，根据SOFC具有高效的发电功率，一起能够输出高质量的热且环保等特色，SOFC的运用远景十分广泛，可运用于分布式发电、备用电源与热电联产，还能够在制氢、归纳动力补给站、储能、化工节能、交通运用范畴（首要是运用在商用车增程器以及船只辅佐电力）等方面。

　　现阶段，国内SOFC企业正在活跃拓宽产品的运用场景。在多种运用场景中，大都企业以为SOFC有望率先在发电、制氢上完成规模化运用。详细原因是：发电方面，分布式热电联供（根据天然气管网的小区、楼宇以及医院等）+可燃废气发电（废物填埋气、工厂废气等），商场需求大；制氢方面，现在方针推进下，电解水行业大热，而且电解水制氢可利用余热与可再生电力，一起高温水蒸气和高温CO₂能够符合SOEC技能大规模运用。

　　其他方面，当时SOFC范畴相对老练的是5kW左右的产品，一起在大功率趋势下商场上也现已呈现30kW的产品。在技能道路上，SOFC体系依照结构特色，现在首要可分为管式、平板式平和管式。其间管式易于密封，开展较快，可是制备本钱偏高；平板式结构制作工艺简略，制作本钱低；为了能够吸收管式平和板式的长处，国内已有企业开发了平板管式。现在，这三种结构的SOFC在国内都已有相应的演示项目。

　　SOFC在国内全体处于企业上下求索的前期阶段。企业们之所以在这条路上投入研制，一方面是双碳方针下，企业以为SOFC运用价值大，远景宽广；一方面是世界商场在SOFC上取得的成果证明了这一产品技能的可行性。

　　现在，SOFC技能在美、日为代表的发达国家已日趋老练，已开端进入商业化运用初级阶段。美国的代表性企业是Bloom Energy，它也是全球范围内最大的SOFC公司，总装机量现已超越350MW。日本是以家用SOFC热电联供体系作为突破口，小型的热电联供体系累计出货现已到达60MW，此外还开展了大型的250kW的天然气发电体系。

　　欧洲SOFC的开展方向现在首要是以SOEC为主，电解为主，把可再生电力通过SOEC来制氢，代表性企业是德国Sunfire，制作了总功率2.6MW的SOFC电解水制氢设备，这也是世界上最大的电解水制氢设备。

　　纵览国内SOFC工业，明显与美国、日本和欧洲的先进水平比较还有较大的距离。

　　“国内SOFC体系开发，大都仍是停留在试验室或样机阶段，从业企业数量也不多，更是没有呈现相似PEMFC范畴国电投这种引领性的公司。咱们实践上也在等候这个商场的迸发。”一家SOFC公司负责人表明，SOFC开展的要害一个是商场规模要大，一个是燃料本钱要低，还有寿数必需要长，我国明显还没有在这几点上到达规范。

　　那么怎样才干让SOFC在国内完成快速的开展？他的观念是：工业链有必要完成协同立异，只要协作才干完成共赢。

　　首先在技能方面，SOFC的技能链条是比较长的，从全体质料制备、双极板制作、电堆的安装到最后体系的集成，每个环节的技能中心或许技能难点都不相同，只要全工业链条上下流构成合力，协同立异才干推进SOFC技能进步。

　　其次是以商场为导向，以演示为抓手，和终端的客户一起发现商场、培养商场、开拓商场，开宣布更多运用潜力，使这一工业在更多层面取得更多重视。

　　此外，作为一个新式技能产品，SOFC要取得开展还有必要得到政府的重视与支撑，各方构成自上而下的推进力，SOFC才会得到更快的开展。现阶段，国内缺少SOFC1对1方针支撑，我国在PEMFC范畴有针对性方针支撑，对SOFC还未出台针对性方针支撑。

　　就现阶段而言，国内SOFC企业的实践开展状况怎么？下文要点整理部分代表企业的开展概略，从中可窥见当时该技能道路的全体开展水平：

　　潮州三环国内较早一批开端研讨SOFC的企业，具有50年电子陶瓷出产经历，于2004年开端进入燃料电池范畴，2012年开端批量出产SOFC单电池；2015年收买澳大利亚CFCL公司，取得其电堆和小功率SOFC体系技能根底。

　　2019年6月，由潮州三环牵头承当的国家要点研制方案“固体氧化物燃料电池电堆工程化开发”项目正式发动施行。该项意图方针是处理SOFC单电池和电堆的一致性和寿数等技能难题，构成SOFC单电池和电堆工程化技能，完成批量出产。

　　现在，潮州三环出货量最大的是电解质隔阂、单电池，一起具有电堆、体系的量产才能。在体系方面，现在其能够供给1.5kW和35kW的体系，在公司深圳研制基地、惠州天然气电厂、佛燃动力等当地有在作业。

　　浙江氢邦是由中科院宁波资料地点2019年孵化的公司，专心于电堆的开发与制作，现已完成了kW级电堆的研制和小批量的制作。现在，该公司正在进行5kW电堆的开发，并有望在本年推出样机，后续还将推出10-25kW电堆产品，一起打造下流运用演示事例；

　　浙江氢邦科技的SOFC是平管型结构，自主化程度十分高，所自主研制的大面积单电池有用面积超越250平方厘米，单片电池出输出功率超越百瓦。现在，浙江氢邦还可供给SOFC相关的设备与体系部件开发，比方测验台架和测验设备的定制以及第三方的测验服务。

　　中弗新动力建立于2018年，首要专心固态氧化物燃料电池的一家公司，现在首要会集在资料、电池片、电堆和体系的集成。2018年，其在无锡建立了一条电池片的接连化工业出产线年，完成了电池和电堆的工业化量产，同年在无锡建成了一个SOFC超级充电站，现在现已对外试运营。

　　中弗通过多年的开展，在本体资料、电池片、密封件、双极板等方面也取得了SOFC相关专利32项，根本构成了全工业链的立体维护，自主化超越90%。公司现在的体系发电功率在国内处于抢先水平，试验室最长作业挨近3000小时，理论寿数超越4万小时。

　　宁波索福人专门从事SOFC体系工业化的作业，由原中国科学院宁波资料技能与工程研讨所燃料电池事业部创业而成。该公司也是国内少量几家真实具有SOFC工业化才能的企业，公司建立了SOFC单电池、电池堆以及发电体系的出产线，一向对外出售SOFC单电池、SOFC电池堆以及SOFC发电体系等产品，产品客户包括国内外。

　　上一年1月，宁波索福人25kWSOFC体系在索福人厂区顺畅开车升温发电。现在，其在技能上能够供给适用于数据中心、医院、宾馆、工业园、工厂、社区的大功率SOFC体系，且寿数长、全自动操控，自主化到达100%。回来搜狐，检查更多