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多家“巨無霸”布局固體氧化物燃料電池背后

來源:高工氫燃料電池 瀏覽次數(shù):1050 發(fā)布日期:2018-08-24
    
    據(jù)報道,此前博世與英國錫里斯電力公司(CeresPower)簽署了合作許可協(xié)議,雙方將共同研發(fā)下一代固體氧化物燃料電池(SOFC)技術(shù)。此外,雙方還簽署了股份購買協(xié)議,博世計劃770萬英鎊收購錫里斯電力公司4%的股權(quán)。
    無獨有偶,濰柴動力也曾在5月16日宣布,投資4000余萬英鎊認(rèn)購CeresPower新發(fā)行的部分股份,認(rèn)購?fù)瓿珊蟪止杀壤_(dá)到20%,并攜手CeresPower在中國濰坊成立合資公司,在固體氧化物燃料電池領(lǐng)域展開全面合作。
    據(jù)了解,CeresPower是低成本固體氧化物燃料電池開發(fā)商。其戰(zhàn)略是通過與合作伙伴大規(guī)模生產(chǎn)電池將其技術(shù)商業(yè)化,并將該技術(shù)用于電網(wǎng)發(fā)電和分布式發(fā)電,目的是將固體氧化物燃料電池用于城市、工廠和數(shù)據(jù)中心,以及為電動汽車充電點供應(yīng)電力。
    固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,簡稱SOFC)屬于第三代燃料電池,是一種在中高溫下直接將儲存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能高效轉(zhuǎn)化成電能的全固態(tài)化學(xué)發(fā)電裝置。被普遍認(rèn)為是在未來會與質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)一樣得到廣泛普及應(yīng)用的一種燃料電池。
    從國內(nèi)外企業(yè)頻繁與CeresPower的合作來看,未來固體氧化物燃料電池商業(yè)化是勢在必行。
    固體氧化物燃料電池和質(zhì)子交換膜燃料電池區(qū)別

    質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)使用固體聚合物作為電解質(zhì),含有鉑或者鉑合金催化劑的多孔碳作為電極,采用氫氣作為燃料,因此又被稱為氫燃料電池。質(zhì)子交換膜燃料電池主要應(yīng)用在交通運輸和一些固定式的應(yīng)用,是目前燃料電池汽車動力的主流技術(shù)路線。但由于鉑貴金屬催化劑用量大和質(zhì)子交換膜成本高,導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下,地位受到固體氧化物燃料電池的挑戰(zhàn)。

    而固體氧化物燃料電池屬于新一代燃料電池技術(shù),使用固態(tài)離子導(dǎo)體作為電解質(zhì),擁有約60%的轉(zhuǎn)化效率,可以使用多種燃料,例如天然氣、沼氣、煤氣、甲烷等,對燃料的適應(yīng)性強;可用于固定電站、家庭電源、船舶動力、汽車動力、空間宇航和其他許多領(lǐng)域。因采用全固態(tài)電池結(jié)構(gòu),避免了使用液態(tài)電解質(zhì)帶來的腐蝕和電解液流失,抗硫性強,是未來比較有前景的一種技術(shù)路線。
    國外燃料電池技術(shù)路線
    隨著氫燃料汽車推廣,燃料電池的發(fā)展勢頭日益增強。因質(zhì)子交換膜燃料電池生產(chǎn)成本太高,國外的公司及研究機構(gòu)更傾向于開展固體氧化物燃料電池電站的設(shè)計及試驗。美國、英國為首,對該領(lǐng)域持續(xù)投入了巨額資金,培育了如BloomEnergy、CeresPower等眾多開發(fā)固態(tài)氧化物燃料電池的企業(yè)。
    2月,BloomEnergy分公司宣布與韓國韓東南電力公司(“KOEN”)簽訂了在盆唐發(fā)電廠8350千瓦機組中安裝BloomEnergy清潔電力系統(tǒng)的合同。該項目使用固體氧化物燃料電池技術(shù)發(fā)電,來滿足各種需要電力不間斷供應(yīng)位置的電力需求,如數(shù)據(jù)中心、制造業(yè)務(wù)、通信和高能耗設(shè)施。這是韓國首個工業(yè)和商業(yè)固體氧化物燃料電池(SOFC)安裝案例。
    8月,CeresPower先是與日產(chǎn)(Nissan)合作開發(fā)一種緊湊型高功率密度的固體氧化物燃料電池,用于擴展輕型電動商用車的行駛范圍。這個項目涉及到商用車輛,這是運輸系統(tǒng)中去碳化最具挑戰(zhàn)性的方面之一,并對其他汽車領(lǐng)域運用該技術(shù)具有示范意義,響應(yīng)了英國政府要求大幅減少二氧化碳排放的“零污染之路”(RoadtoZero)戰(zhàn)略,獲得英國政府800萬英鎊資助。
    與此同時,CeresPower又與博世在固體氧化物燃料電池領(lǐng)域建立合作關(guān)系,一起研發(fā)下一代固體氧化物燃料電池(SOFC)技術(shù)。新技術(shù)致力于為城市以及工業(yè)區(qū)建立小型發(fā)電站,其電站目標(biāo)是一個固體氧化物燃料電池模塊能產(chǎn)生10千瓦(kW)電力,在電力需求量大的情況下,任何輸出功率的電池模塊都可互相連接。
    從此可以看出,今年國外政府和企業(yè)都在大力投入固體氧化物燃料電池技術(shù)。
    國內(nèi)發(fā)展滯后 正努力追趕
    固體氧化物燃料電池技術(shù)對煤炭工業(yè)和能源工業(yè)的環(huán)境友好化進(jìn)程十分重要,因此世界上發(fā)達(dá)國家普遍把它作為一種戰(zhàn)略儲備技術(shù)。清華大學(xué)韓敏芳教授表示,與國外相比,我國固體氧化物燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后,國家的投入力度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及國外。
    但今年一些大型企業(yè)開始布局固體氧化物燃料電池,開啟了“破冰”探索。
    5月16日,濰柴動力宣布4000萬英鎊收購英國CeresPower20%股權(quán),進(jìn)軍固體氧化物燃料電池市場。雙方將聯(lián)合開發(fā)以CNG為燃料的30kWSteelCell?燃料電池,用于電動客車增程系統(tǒng),預(yù)計2019年上半年完成驗證。
    同時,濰柴動力攜手CeresPower在中國濰坊成立合資公司,推動實現(xiàn)固體氧化物燃料電池技術(shù)在中國市場的商業(yè)化。CeresPower將在中國市場獨家授權(quán)合資公司使用SteelCell?技術(shù),產(chǎn)銷燃料電池系統(tǒng)、電堆和電池片,應(yīng)用于客車、卡車和特定發(fā)電市場。
    8月2日,晉煤集團(tuán)煤化工研究院對外宣布,他們建設(shè)的全國首個以煤為原料的15kW固體氧化物燃料電池(SOFC)項目在晉煤集團(tuán)天溪煤制油分公司燃料電池實驗室打通全流程,實現(xiàn)了煤經(jīng)氣化再通過固體氧化物燃料電池發(fā)電的工程示范。這是國內(nèi)投運的首個煤基固體氧化物燃料電池示范工程。項目最終目標(biāo)是建立一個以煤為原料的SOFC整體示范工程。
    綜合來看,中國目前對固體氧化物燃料電池的研究開發(fā)業(yè)已取得了很大的進(jìn)展,但仍存在許多實際應(yīng)用和基礎(chǔ)研究上的問題未得到妥善解決,遠(yuǎn)達(dá)不到商業(yè)化的要求。
    面對技術(shù)落后,除了指望國家加大投入力度外,相關(guān)企業(yè)自身也應(yīng)該有所作為,除了埋頭攻關(guān)難點外,或許還可以向濰柴動力學(xué)一招——入股外資,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),慢慢在固體氧化物燃料電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從追趕到反超國外的質(zhì)變。
標(biāo)簽:  燃料電池,動力電池
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