SOFC 较 SOEC、国外相较国内距离商业化更近。国内外在SOFC 的技术领域存在比较大差距,整体而言,美日欧等国家技术日趋成熟,开始进入商业化应用的初级阶段,我国受制于国外对关键技术的封锁,整体技术水平存在一定差距。SOEC作为一种具有很好发展前景的新型水电解技术,但是目前该技术成熟度较低,国内仅在实验室里完成验证示范,尚未广泛商业化。
国际上 SOFC 应用已经较为成熟,但由于 SOFC 属于耗费人才财力巨大的项目,能真正实现大规模商业化供货的企业并不多。国际知名企业有美国 Bloom Energy、Fuel Cell Energy,英国 Ceres Power,德国 Sunfire,爱沙尼亚 Elcogen,德国 Bosch,日本三菱重工、京瓷和爱信精机,韩国有斗山集团、SK E&C。从年发电量来看,能够达到兆瓦级别的全球 SOFC企业不超过 10 家。在政策扶持有限、产业链配套发展不成熟、市场未启动的环境下,国内 SOFC 市场应用尚未真正启动。但是近年来,国内 SOFC 企业也开始逐步发力,潮州三环具备量产能力,是 Bloom Energy 原材料隔膜板的供应商;潍柴动力通过兼并购 CeresPower 展开布局等等。
国外:美国是全球最大的 SOFC 市场,重点发展大中型工/商业用供电,特别是由于美国自然灾害频繁,缺少可靠电网,数据中心备用电源应用场景丰富;其次是日韩和欧洲,日本 SOFC 主要类型为家用型(千瓦级)以及电厂型(兆瓦级及以上),以家用小型热电联供系统最为成熟,小型热电联供系统累计出货量已达到 60MW;欧洲 SOFC 的主要应用为微型热电联供(Micro-CHP)系统,以上国家均已基本实现了 SOFC 的商业化运行。相关企业包括美国 Bloom Energy,英国 Ceres Power,欧洲 Elcogen、Convion,日本三菱重工、京瓷和爱信精机,韩国 KCERACELL、KOREA SOFC FORUM、HNPOWER 等;
国内:SOFC 尚处实验室向商业化过渡阶段,当前产业链配套不成熟、市场尚未大规模启动,目前国内 SOFC 的相关企业,潮州三环具备量产能力,潍柴动力通过兼并购Ceres Power 20%的股权以及联合 Ceres Power 和博世建立合资公司布局 SOFC。
SOEC 对阴阳极材料要求更高,国外迈入 MW 级别、国内尚处早期。SOEC 电解水制氢技术最大的优势是电耗低,相较碱槽和 PEM 节电近 30%,适合产生高温、高压蒸汽的光热发电系统。但由于对阴阳极材料的特性要求较高,使得材料的成本大大增加,因此商业化应用受到限制。国内的 SOEC 技术还处于早期阶段,最高仅到几十 kW 级别,而国外已经迈入到 MW级别。相比国外,我国进入 SOEC 市场较晚,与国外在功率和能耗上还存在一定技术差距。
国外:美国和欧洲领先,美国 SOEC 代表性公司包括 FuelCell Energy 和康明斯,美国能源部分别拨款 300 万美元和 500 万美元给两家企业用以支持 SOEC 的研发项目;欧盟启动了总预算为 975 万欧元的 SOEC 示范项目,旨在五年内将 SOEC 的技术成熟度由 TRL7 提升至 TRL8,德国的 Sunfire 是欧洲 SOEC 的代表企业,当前建成的 SOEC总功率为 2.6MW,是世界上最大的电解水制氢设备,其于 2023 年建成 200MW 的 SOEC电解槽产能;
国内:SOEC 尚处于实验室阶段,当前均为小批量订单,部分企业开始规划产能,相关企业包括质子动力、华科福赛、思伟特、宁波材料所、氢邦科技等。
美国适合应用和推广 SOFC 产品技术,基于以下五个特性:1)联邦政府补贴和地方财政的支持;2)法律法规的支持;3)美国的自然灾害比较频繁,缺少可靠的电网,备用电源应用场景比较丰富;4)主要客户为大型的公共服务提供商;5)国内自产自销等。
美国目前 SOFC 的累计装机量为全球第一,其主要的应用场景为大中型工商业用供电。Bloom Energy 公司作为主要的 SOFC 供应商,产品累计投入 1GW 以上,应用的企业包括苹果、谷歌等数据中心,以及银行、医院等其他相关机构。美国 SOFC 技术推进得益于美国联邦政府的积极引导和财政支持,同时一些地方州政府也通过补贴或税收减免等方式,推动 SOFC 投放。
联邦政府和部分地方政府共同扶持 SOFC 发展。联邦政府层面,在美国能源局(DOE)资助下,国立能源技术实验室(NETL)成立 SECA(Solid State Energy Conversion Alliance)项目,对 SOFC 相关项目和企业每年提供 3000~6000 万美元不等的补贴。同时,地方州政府,以加利福尼亚和康涅狄格州为代表,也对 SOFC 的投放给与一定补贴或税收减免。加州的自发电激励计划项目(Self Generation Incentive Program,简称“SGIP”)补贴力度较大。自 2001 年起,加州共有 450 套固定式燃料电池系统获得 SGIP 补助,并且优先支持生物质燃料的推广。目前,美国全国累计投放的 500MW 大型固定式电站,其中约有一半位于加州(240MW)。根据 Bloom Energy 表示,其产品享受联邦和加州税收减免政策以及公用事业地方纳税人补贴后,最终系统购置成本最高可降低 80%左右。
SOFC 开发取得阶段性成就,离完成目标仍有 1-5 年的时间。美国在 kW 级模组开发上已经取得阶段性成就,Bloom Energy 的 Energy Server 产品发电效率目前可达到 54%、余热回收效率达到 36%,但在 MW 级 SOFC 的开发以及成本目标上距离达标仍有一定距离,尤其在中大型(100kW-1MW)SOFC 系统成本方面。虽然 SECA 在 2018 年便提出到 2020 年将系统成本降至 900 美元/kW 的目标,但截至 2020 年,系统成本仍然高居 12000 美元/kW,900美元/kW 的系统成本目标也被推迟至 2025/2030 年完成。
SECA 联盟长期的 SOFC 技术目标主要有以下五个方面:1)在没有碳捕捉和碳封存的情况下,效率达到 60%;2)寿命达到 4 万小时或以上;3)衰减率小于 1000 小时 0.2%;4)电堆成本降到 225 美元/kW;5)系统成本降到 900 美元/kW 以下。
阶段性目标主要有以下四个方面:1)2005 年:向特定市场供给初代产品,早期切入的应用场景包括卡车辅助动力,休闲车,军用领域等;2)2010 年: SOFC 作为商业化产品逐渐向住宅、商业、工业的热电联供、交通领域的辅助动力等方面推广,实现 400美元/kw 的制造成本目标;3)2015 年: 在大规模发电领域应用,推出 MW 级燃料电池组,效率显著提升(混合效率 60-70%),实现 400 美元/kw 的制造成本目标;4)2018-2021 年:完成 MW 级燃料电池联合循环发电(IGFC)试验电厂。
Bloom Energy 是全球固体氧化物电池行业龙头,也是美国的代表性公司。
Bloom Energy 产品的技术基础为 SOFC,主要产品是 Bloom Energy Server(SOFC)和 BloomElectrolyzer(SOEC)。Bloom Energy 的业务模式为 PPA 能源采购协议,而非直接销售电池,其燃料电池系统可获得税收减免和州级补贴。2001-2015 年期间,Bloom Energy 的客户在加州累计获得 2.3 亿美元补贴。公司的技术相对成熟,运行可靠性好,其开发的 SOFC主打产品规格为 50kW 模组,通过多模组的组合最大可以做到几十兆瓦的燃料电池系统。
Bloom Electrolyzer:系统制氢效率达到 37.5kWh/kg,公司已经部署了超过 1GW 的固体氧化物技术,其电解槽可使用相同的基础平台和过去几十年的所有经验,具备强大而成熟的供应链基础。
公司产品出货量超 1.2GW,与多个领域龙头合作,订单不断攀升。公司位于加州,贡献了该州 60%的固定式燃料电池系统,并且产品目前已应用在苹果、谷歌等多家公司,在全球8 个国家销售安装了 1.2GW 的 SOFC 产品。此外,Bloom Energy 也与三星重工合作,进军船舶领域;2023 年 Bloom Energy 宣布与 SK Ecoplant 延续 2021 年签署的首选经销商协议(PDA)条款,预计 2024-2027 年至少增加 500MW 的能源服务器购买量,订单金额高达45 亿美金。该交易预计将为 Bloom Energy 在 20 年内带来约 15 亿美元的产品收入和 30亿美元的服务收入。
日本 SOFC 发展主要由 NEDO 牵头推动。日本 SOFC 的主要在新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的领导下发展,针对 SOFC 规划主要包括家用型(千瓦级)以及电厂型(兆瓦级及以上)等。日本从 2005 年开始启动家用燃料电池热电联供(ENE-FARM)计划,对 ENEFARM 进行示范运行及政府补助,2011 年,NEDO 推出全球首个商业化的 SOFC 热电联供系统(ENE-FARM type S)即标志着 ENE-FARM SOFC 路线的成功,因此以家用小型热电联供系统最为成熟,保有量位居全球第一。除此之外,日本也致力于开发固定式电站 250kW 级兆瓦级的 SOFC 和燃气轮机燃料电池联合发电(GTFC),以及推进综合煤气化,即 SOFC 燃气轮机和中汽轮机联合循环系统(IGFC)。2017 年,工业用的 SOFC 燃料电池也开始进入商用化阶段。
日本政府出台 SOFC 专项路线图,覆盖小型至大型煤电厂发电系统的效率、寿命和成本。
NEDO 对 SOFC 的未来规划覆盖家用型(kw 级)、商用型(数十到百 kw 级)、工业型(MW 级)以及电厂型(数十与数百 MW 级)。根据最新发布的《固定式燃料电池路线 年工商用型机组成本目标为 50、100 万日元/kw(高、低压运行);2030 年家用型机组为 50 万日元/kw,工商用型机组 30、50 万日元/kw(高、低压运行),中等容量(数百千瓦至数兆瓦级)联合发电系统价格低于 30 万日元/kw;2040 年固体氧化物燃料电池系统价格不超过 30、50 万日元/kw(高、低压运行)。
日本京瓷株式会社(Kyocera)从 1985 年开始深耕小型固体氧化物燃料电池的技术开发,2011 年率先推出的家用千瓦级固体氧化物燃料电池热电联供系统进入市场,整体系统效率可达 90%(LHV)以上。现在已经实现第三代更小型化的产品,产品发电功率达 700W,实现了 9 万小时连续工作、360 次启停、12 年设计寿命。京瓷的 SOFC 已广泛应用于家庭和小型企业,如便利店和餐馆,未来预计将作为备用电源安装在通信基站、交通信号灯和管道监控中。
日本三菱重工(MHI)从 20 世纪 90 年代开始针对煤炭高效利用,进行大规模固体氧化物燃料电池发电系统研究。2001 年开发出 10kW 级的管式 SOFC 发电系统,2013 年成功运行 200kW 的 SOFC+MGT 复合发电系统,2014 年成立了三菱日立电力系统株式会社,致力于 SOFC 联合循环大型发电系统研发,2018 年宣布实现商用 250kW 以及 1MW 的联合发电产品。目前,日本三菱与日立集团合资成立的电力公司已成功研发出 250 kW 固体氧化物燃料电池 ‒ 微型燃气轮机(MGT)系统,并在日本推广应用。
2011 年,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)开发出全球首个商业化的 SOFC 热电联供系统(ENE-FARM type S),由大阪燃气、爱信、京瓷、长府制作所、丰田汽车等 5 家企业共同研发完成。其中,大阪燃气主要担任热电联供系统的设计与施工以及维护技术、京瓷担任燃料电池堆的设计与制造技术、爱信与丰田汽车担任发电机组的设计与制造技术、长府制作所担任排热利用热水供应机组的设计与制造技术,最终产品由爱信负责生产。
欧洲主要推广微型热电联供系统。与美国的 SOFC 市场偏向大中型工/商业用供电系统不同,欧洲市场的主要推广方向是微型热电联供(Micro-CHP)系统。并且欧洲具有一批成功实现产品化的公司,包括英国 Ceres Power、德国 Sunfire、意大利 Solidpower、爱沙尼亚Elcogen、丹麦 Topose、德国 Bosch Thermotechmology 等,近年来由于可再生能源的快速发展,Sunfire、Topose 正在转向固体氧化物燃料电池的逆过程即固体氧化物电解池技术研究。
欧盟实施 Ene-field 和 PACE 两大 SOFC 项目推动行业商业化。欧盟支持了众多 SOFC 和SOEC 项目,例如 Ene-field 和 PACE 项目,分别开发了 1046 套和 2800 余套的微型固体氧化物燃料电池系统,进而推动行业商业化。
公司是基于碱性以及固体氧化物技术生产工业电解槽的全球领导者。近期聚焦于 SOEC 系统,2021 年试运营了目前世界上最大的 250kW 的 SOEC 电解制氢示范系统,每 1h 可生产5.7kg 的氢气。近年 Sunfire 正在迅速扩大其生产能力,并筹集了更多资金,为当今业内资金最充足的电解槽生产商之一,目标到 2030 年在整个欧洲安装数 GW 的电解产能。目前已出货 100+MW SOEC,效率达到 88%LHV,AC。
2022 年获得 2.15 亿美元 D 轮融资,并签署高达 640MW 的电解槽协议。
2023 年 8 月,Sunfire 通过欧洲共同利益重要项目(IPCEI)从德国联邦政府获得 1.69亿欧元,在 2022 年获得 6000 万欧元,用于建设固体氧化物和加压碱性电解槽的自动化生产,此项目为欧盟 H2Giga 项目的一部分。
2024 年 3 月,Sunfire 获 5 亿欧元的股权、贷款和政府补助,包括股权融资 2.15 亿欧元(合 2.33 亿美元),从欧洲投资银行(EIB)获得 1 亿欧元贷款,以及此前宣布但尚未动用的 2 亿欧元支持资金。
公司是新一代、低成本金属支撑燃料电池技术的领导者。其 Steel Cell 技术,源自英国帝国理工学院,已持续研究开发近 16 年。2019 年 Ceres Power 宣布成功开发了首个专为氢燃料设计的零排放热电联产系统,产品在住宅、商业发电和交通领域都有商业化应用。
近年来 CeresPower 也在积极推固定式发电和 SOEC 的市场。2018 年,CeresPower 被潍柴动力收购了 20%的股份,已经跟潍柴动力、博世、康明斯共同开发出 30kW 的商用车增程器。
博世积极布局 SOFC 产业链,2018 和 2019 年两次投资英国电堆生产商 Ceres Power,引进电堆生产线kW 的 SOFC 热电联供系统,发电效率达到 60%,其主要的应用市场是小型的工商业和数据中心。
Elcogen 的产品是 SOFC 单片电池和电堆, SOFC 在将燃料转化为电能的效率达到 74%。
韩国 SOFC 主要应用于公用事业领域,市面上的主流技术来自国外的 Ceres Power 和 BloomEnergy两家公司,由斗山和SK E&C分别引进推广。2019、2020、2021年分别布署达370.7MW、464MW、605MW。2024 年,韩国造船与海洋工程公司(HD KSOE)也将投资 8000 万美元收购燃料电池专门企业 Convion,进入 SOFC 和 SOEC 市场。斗山也完成了世界首个船舶用 SOFC产品挪威船级社环境测试,300KW 级 SOFC 开始量产验证。
在引进技术的同时,韩国政府也支持本土企业和机构对 SOFC 的研发制造。韩国政府曾扶持三星及 POSCO Power 进行家用型 SOFC 系统开发,并提出 2030 年发电效率 40%,热能效率 50%,持续时间 9 万小时,成本 5000 美元等目标。韩国也拥有本土 SOFC 上下游的专门企业:KCERACELL 是 SOFC 部件原材料公司、提供正负极、电解质和连接板材料;HNPOWER是一家氢能和氢燃料电池设备公司,具有 SOFC 电堆技术。
在韩国,1000 平米以上的楼层需要保证至 30%的能耗来自可再生能源。若住宅和商业用户使用太阳能发电、太阳能供暖、燃料电池、地热和风能的任意一种,韩国产业通商资源部(MOTIE)将为其提供补贴。其中,补贴燃料电池 80%的安装费,最多不超过 9900 韩元/kW,住宅用燃料电池补贴不超过 10000 韩元/kW。韩国政府还为住宅、商业和公用事业燃料电池提供特价天然气,大约比正常价格低 6.5%。
斗山集团(Doosan Group)从 2014 年收购美国 Clear Energy Power (前 UTC) 开始进军氢燃料电池发电市场,截至 2024 年已经拥有 PEMFC,PAFC,SOFC 的核心技术,累计装机超过 700MW。今年 50MW 工厂竣工后,斗山计划从 2025 年开始正式进军 SOFC 市场,并且也在投入基于 SOFC 技术的船用燃料电池技术的开发,计划在年内完成整个 SOFC 系统的测试和认证,并交付船用 SOFC。
SK Ecoplant 是 SK 集团和 Bloom Energy 共同成立的合资公司,一直致力于实现 SOFC 在韩国的本地化。2020 年 1 月,SK 集团与 Bloom Energy 成立合资企业,实现了 SOFC 零部件的国产化,并在庆尚北道龟尾市完成了 Bloom SK 燃料电池制造工厂的建设,开始实现SOFC 的本土化。2023 年 12 月,SK Ecoplant 与 Bloom Energy 和两家韩国中小型公司(Amosense、T&E Korea)签署了建立固体氧化物燃料电池(SOFC)供应链并加速 SOFC 国产化的协议。具体看,Amosense 将促进 SOFC 电解质载体(衬底)的国产化,T&E Korea将促进 SOFC 供氧装置(鼓风机)的国产化和生产。Bloom Energy 为 SOFC 组件的韩国开发提供技术支持,并努力在韩国本土和国际上分销。
国外固体氧化物燃料电池的研发方向主要聚焦于降低成本和提高稳定性方面,中国则起步较晚,尚处于初步探索阶段。目前美国、日本的 SOFC 技术和产品都对国内禁止出售和转让,国内需要发展自己的 SOFC 技术。中国的 SOFC 研究开发工作主要在科研院所和高校,资金来源主要是国家或地方科技项目支持。经过几十年的积累,已经初步掌握了从原材料生产、大面积单电池批量生产制备、电堆组装到整个 SOFC 系统的设计开发技术。但是同欧美日的先进水平及商业化应用相比,我国的 SOFC 产业处在工业示范向商业应用的过渡阶段,示范案例包括晋煤集团 15kW SOFC、华清京昆 1 kW SOFC、国家能源 20 kW SOFC、索福人 25 kW SOFC、潍柴 30 kW SOFC、京瓷 700W SOFC。目前国内 SOFC 发电系统功率范围为 1-35kW,MW 级产线 条。
美国通过 SECA 计划、日本通过 Ene-Farm 计划、欧盟通过 Ene.Field 等计划,都已经在SFOC 领域取得了显著的成果。我国在 SOFC 关键技术和系统集成方面与发达国家有很大的差距,但在 SOFC 电堆最核心材料方面具有优势技术和产业化企业。《中国战略性新兴产业发展报告》、《能源技术革命创新行动计划(2016—2030 年)》、《能源技术创新“十三五”规划》等战略规划文件均将 SOFC 发展列为关键能源创新技术,借助国家政策优势和对高效清洁发电技术的市场需求,加大对 SOFC 核心技术攻关和关键设备研发。
SOFC 产业链主要包括单电池及上游材料、电堆及其辅助设备(BOP)、系统集成和应用部分。电池层面,国内数家单位己经掌握了大面积单电池量产技术,耐久性可达到上万小时,潮州三环尤为突出。在电堆方面,国内企业在电池结构设计、单电池组装方面仍然比较粗放,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,这很大程度上影响着 SOFC 系统的使用寿命。比如,目前国内的水平大概在数千小时到 1 万小时左右,但SOFC 商业化系统的期望是 10 年以上。在电堆辅助系统(BOP)上,包括预重整器、加热器、压缩机、电压调节器、逆变器、换热器等,目前国内还没有专业生产公司,主要原因是 SOFC 市场还未起量、涉足企业的积极性不高,参与 SOFC 的开发和产业化的企业不多;缺乏相应的配套政策,补贴力度与欧美等国家相比较少。除了配套部件(BOP)产业链问题,还有系统效率优化问题、大功率系统的构建问题、电池寿命问题等。
我国应该加快研发固体氧化物燃料电池系列关键技术,实现固体氧化物燃料电池系统的规模性示范,面向 2035 年进行兆瓦级固体氧化物燃料电池规模化的示范与试运行。目前我国固体氧化物燃料电池产业化发展仍存在很多亟待解决的问题,例如:1)应用基础研究薄弱,关键技术缺失;2)固体氧化物燃料电池产业链长、国内技术无法共享;3)缺少足够的资金投入,产业化成本较高等等。针对此,一方面应该加强突破关键性技术,同时立足国情,坚持多元应用与示范先行,因地制宜开展固体氧化物燃料电池技术的商业应用示范。
不少能源巨头公司已开始了 SOFC 技术的储备。比如,潍柴动力在 2018 年就斥资 4000万英镑收购了英国公司 Ceres 的 20%股份;中广核集团、晋煤集团等已经开展了相应的SOFC 破冰,推进相关示范项目落地。国家能源集团、中石油、中石化、广东能源集团、南方电网等央企也在积极布局 SOFC 产业,基于企业自身有燃料、有市场、偏向于实际应用。
另外,自 2022 年以来,壹石通、中自科技、佛燃能源、新奥股份、中环环保等企业纷纷布局 SOFC 领域。
三环集团已成为全世界 SOFC 电解质隔膜、SOFC 单电池的主要供应商,是国家重点研发计划SOFC 电堆工程化开发的牵头单位,具有一流的技术基础和技术团队。潮州三环(集团)股份有限公司是国内最早研发生产 SOFC 的公司,出货量最大的是电解质隔膜、单电池,同时具备电堆量产能力,系统则主要有旗下子公司 CFCL 在德国的生产基地完成,以 1.5kW系统为主。目前潮洲三环为全球最大的 SOFC 电解质隔膜供应商(供货 Bloom Energy),欧洲市场上最大的 SOFC 单电池供应商。
公司于 2004 年开始开展 SOFC 电解质隔膜开发和生产业务;2012 年开始批量生产 SOFC 单电池;2015 年收购澳大利亚 CFCL 公司,获得其电堆和小功率 SOFC 系统技术基础;2016年将 SOFC 专利授权 SOLIDpower 公司使用,并且为其供应单电池;2017 年开始向国内市场推出 SOFC 电堆。2022 年成功运行了由 3 个 35KW 模组组成的 100KW 示范系统。2023 年1 月同广东省能源集团有限公司合作开展的“210kW 高温燃料电池发电系统研发与应用示范项目”,在广东惠州天然气发电有限公司顺利通过验收。
潍柴动力 2018 年 5 月战略投资全球领先的 SOFC 技术公司英国 Ceres Power,成为其最大股东,并与其携手在中国潍坊成立合资公司,在固态氧化物燃料电池领域展开全面合作。
合资公司将使用 Ceres Power 独有的 SteelCell 技术,产销燃料电池系统、电堆和电池片,应用于客车、卡车和特定发电市场。目前潍柴动力已经实现了 SOFC 技术的工程化突破,掌握新一代 SOFC 关键核心技术,其 2023 年 2 月发布的 120KW 产品是全球首款大功率金属支撑 SOFC,净发电效率超过 60%,热电联产效率达到 92.55%,在大型 SOFC 系统中全球最高。
壹石通是全球锂电池用勃姆石行业龙头,主要营业产品包括新能源锂电池涂覆材料、电子通信功能填充材料、低烟无卤阻燃材料等三大类。近年来,壹石通入局氢赛道,布局减碳固碳技术领域的新产品,瞄准固体氧化物电池 SOFC 二次创业。
2022 年 10 月,壹石通发布了重要的公告拟由全资子公司安徽壹石通材料科学研究院有限公司作为实施主体,投资建设壹石通运营中心项目,预计总投资近 4 亿元;2023 年 2 月,与中国科学技术大学先进技术研究院发起共建“固体氧化物燃料电池联合实验室”,致力于实现零碳循环和二氧化碳的资源化利用;2023 年 12 月,公司在合肥南岗的固体氧化物能源系统建设项目开工,总投资约 12.1 亿元,建设周期为 3 年,将形成年产 1GW 固体氧化物能源系统的生产规模(含 SOFC 和 SOEC)。
中自环保科技股份有限公司是一家专注于新材料、新能源的研发、生产和销售的高新技术企业,是我国移动污染源尾气处理催化剂领域的少数主要国产厂商之一。在 SOFC 领域,阳极支撑电池开发出可重复的批量制备工艺技术,开发出千瓦级的阳极支撑电堆的装堆技术并实现近百小时的短堆运行;金属支撑电池技术正在按计划开发中。
2023 年 8 月,中国石油首套千瓦级固体氧化物燃料电池(SOFC)热电联供系统开车成功并稳定运行超千小时。石化院 SOFC 团队立足中国石油绿色转型重大需求,高质量完成系统模块设计集成、安装调试、优化运行等任务,千瓦级 SOFC 热电联供系统试车成功,实现了发电效率≥40%、蒸汽效率≥25%、热电综合效率≥80%。
中国船舶 712 所长期聚焦于燃料电池领域的应用。2023 年 10 月 24 日,中国船舶 712 所获得中国船级社(CCS)颁发的“船用固体氧化物燃料电池发电系统原理认可证书”。这是国内首次船用 SOFC 发电系统原理认可,起到了行业示范引领作用。
新奥天然气股份有限公司业务覆盖平台气交易、天然气分销、产业智能平台建设与运营、基础设施运营、综合能源、工程建造及安装业务在内的天然气全场景。此外也积极在氢能、生物质等新能源领域 储备技术并拓展业务。
在 SOFC 项目方面,公司牵头负责国家科技部重点研发计划《固体氧化物燃料(SOFC)电池热电联供关键技术探讨研究》课题,实现将天然气、焦炉煤气、生物沼气等多种复杂燃料的化学能高效转化为电能和热能,报告期内已完成 30 kW SOFC 工程样机的技术开发、建造,和以焦炉煤气为燃料的热电联供工业应用示范。整体系统的净发电功率平均达 35.6 kW(最大达到 47 kW),发电效率达 60.72%,热电联供效率超过 95%,连续平稳运行时间达3000 小时,并于 2023 年 11 月完成了科技部专家组现场见证工作。