新一代燃料電池SOFC走出實(shí)驗(yàn)室 商業(yè)化啟動(dòng)，仍待規(guī)模化應(yīng)用拉低成本

每經(jīng)記者 彭斐    每經(jīng)編輯 楊夏    

隨著商業(yè)化產(chǎn)品的推出，作為第三代燃料電池的SOFC（固體氧化物燃料電池），即將在全球能源領(lǐng)域帶來(lái)顛覆性的動(dòng)作。

2月18日，由動(dòng)力龍頭濰柴集團(tuán)操刀的全球首款大功率金屬支撐商業(yè)化SOFC（固體氧化物燃料電池）產(chǎn)品，正式在山東省會(huì)濟(jì)南發(fā)布。

2023年2月18日，濰柴發(fā)布全球首款大功率金屬支撐商業(yè)化SOFC（固體氧化物燃料電池）產(chǎn)品 圖片來(lái)源：企業(yè)供圖

作為新一代燃料電池，SOFC是一種在中高溫下直接將燃料的化學(xué)能高效、低碳、環(huán)保地轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電裝置，是目前全球范圍內(nèi)發(fā)電效率最高的新能源技術(shù)路線。

“從價(jià)格上來(lái)說(shuō)的話，目前因?yàn)樗⊿OFC）還處在一個(gè)商業(yè)化的初期，它當(dāng)前的價(jià)格是很高的。”不過(guò)，在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時(shí)，濰柴集團(tuán)副總經(jīng)理、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)首席科學(xué)家陳文淼表示，SOFC作為一個(gè)重要的技術(shù)路線，就是因?yàn)樗皇褂勉K、銠、鈀之類的貴金屬，材料成本會(huì)更低。

20億重金投入5年，商業(yè)化推廣始起

在陳文淼看來(lái)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，一旦真正形成了大批量的生產(chǎn)，不只是材料成本，SOFC的整個(gè)的成本控制，有望得到一個(gè)更好的更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。

行業(yè)機(jī)構(gòu)高工咨詢的相關(guān)文章顯示，SOFC是一種具有很高應(yīng)用前景的燃料電池，目前世界上發(fā)達(dá)國(guó)家的SOFC技術(shù)已進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用初級(jí)階段。而我國(guó)因種種原因難以拿下這塊技術(shù)高地，長(zhǎng)時(shí)間處于科研院所的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)階段。

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入推進(jìn)，全球能源體系和發(fā)展模式正在發(fā)生深刻變化，在國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)SOFC也已經(jīng)處于上下求索的階段。作為動(dòng)力龍頭，濰柴顯然更明白拿下技術(shù)高地的重要性。

事實(shí)上，在商業(yè)化推廣之前，其在SOFC領(lǐng)域也經(jīng)過(guò)了多年的實(shí)質(zhì)性布局。這場(chǎng)布局，最初始于一次戰(zhàn)略投資。

2018年5月16日，濰柴動(dòng)力與全球領(lǐng)先的固體氧化物燃料電池（SOFC）技術(shù)公司英國(guó)希鋰斯（Ceres Power）在山東濰坊簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將在固體氧化物燃料電池領(lǐng)域展開全面合作。

按照雙方的協(xié)議，濰柴動(dòng)力擬通過(guò)認(rèn)購(gòu)其部分發(fā)行股份的方式，投資4000余萬(wàn)英鎊、持有Ceres Power 20%股權(quán)。

此后，濰柴開始在這一領(lǐng)域投入重金?！睹咳战?jīng)濟(jì)新聞》記者獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至目前，累計(jì)投入20億元，雙方組建了以百名博士為主的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。經(jīng)過(guò)5年努力，實(shí)現(xiàn)了SOFC技術(shù)的工程化突破，全面掌控了新一代SOFC關(guān)鍵核心技術(shù)。

在新一輪能源變革中，SOFC已經(jīng)成為不可或缺的一環(huán)：其發(fā)電效率可達(dá)60%以上，熱電聯(lián)產(chǎn)效率可達(dá)85%以上。同時(shí)，還具有燃料靈活、綠色低碳、不使用貴金屬等優(yōu)勢(shì)，能夠使用天然氣、氫氣、煤制氣、生物質(zhì)氣、甲醇等多種燃料，使用天然氣的SOFC相比傳統(tǒng)天然氣發(fā)電機(jī)組可以實(shí)現(xiàn)減碳30%以上。

對(duì)燃料電池來(lái)說(shuō)，效率的提升無(wú)疑將在其大規(guī)模的商業(yè)化推廣中，讓其產(chǎn)品占得先機(jī)。在2月18日發(fā)布的這款金屬支撐商業(yè)化SOFC產(chǎn)品，熱電聯(lián)產(chǎn)效率高達(dá)92.55%，創(chuàng)下了大功率SOFC熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)效率全球最高紀(jì)錄。

內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力系統(tǒng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任譚旭光介紹濰柴SOFC產(chǎn)品技術(shù)及應(yīng)用情況 圖片來(lái)源：企業(yè)供圖

購(gòu)置成本高、運(yùn)維成本低，國(guó)內(nèi)SOFC發(fā)展仍待市場(chǎng)爆發(fā)

“國(guó)內(nèi)SOFC系統(tǒng)開發(fā)，多數(shù)還是停留在實(shí)驗(yàn)室或樣機(jī)階段，從業(yè)企業(yè)數(shù)量也不多，更是沒(méi)有出現(xiàn)類似PEMFC領(lǐng)域國(guó)電投這種引領(lǐng)性的公司。我們實(shí)際上也在等待這個(gè)市場(chǎng)的爆發(fā)。”一家SOFC公司負(fù)責(zé)人表示，SOFC發(fā)展的關(guān)鍵一個(gè)是市場(chǎng)規(guī)模要大，一個(gè)是燃料成本要低，還有壽命必須要長(zhǎng)。

高工咨詢的相關(guān)文章顯示，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成了十分完備的SOFC的原材料體系，并且品質(zhì)優(yōu)良，這一點(diǎn)也是在國(guó)內(nèi)發(fā)展SOFC的一大優(yōu)勢(shì)，包括美國(guó)、日本、德國(guó)等產(chǎn)業(yè)相關(guān)公司，部分原材料也在我國(guó)購(gòu)買。

“從價(jià)格上來(lái)說(shuō)的話，目前因?yàn)樗⊿OFC）還處在一個(gè)商業(yè)化的初期，它當(dāng)前的價(jià)格是很高的。”不過(guò)，在陳文淼看來(lái)，我們之所以選擇SOFC作為一個(gè)重要的技術(shù)路線，就是因?yàn)樗皇褂勉K、銠、鈀之類的貴金屬，從材料成本來(lái)說(shuō)，它的成本會(huì)更低。

濰柴集團(tuán)副總經(jīng)理、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)首席科學(xué)家陳文淼 圖片來(lái)源：每經(jīng)記者 彭斐 攝

而在使用壽命上，現(xiàn)有的研發(fā)示范案例顯示，國(guó)內(nèi)的SOFC技術(shù)已經(jīng)頗具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

濰柴集團(tuán)提供的數(shù)據(jù)顯示，濰柴SOFC產(chǎn)品已經(jīng)在濰柴燃料電池產(chǎn)業(yè)園和濰坊市能源集團(tuán)開展示范，累計(jì)運(yùn)行超過(guò)30000小時(shí)，商業(yè)化運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)了階段性突破。

據(jù)測(cè)算，濰柴SOFC產(chǎn)品作為分布式能源裝機(jī)容量達(dá)到1GW時(shí)，相比從電網(wǎng)取電每年可減碳約200萬(wàn)噸，相比傳統(tǒng)天然氣內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組可節(jié)約天然氣約6億方；若用生物質(zhì)氣、綠氫作為燃料，可實(shí)現(xiàn)零碳排放，助推國(guó)家雙碳目標(biāo)落地。

一位企業(yè)人士向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示，現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)SOFC企業(yè)正在積極拓展產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景。在多種應(yīng)用場(chǎng)景中，多數(shù)企業(yè)認(rèn)為SOFC有望率先在發(fā)電上實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。

“SOFC本身的運(yùn)營(yíng)成本是很低的，但購(gòu)置成本卻是高的，因?yàn)樵谶@套東西沒(méi)有能夠形成規(guī)模的時(shí)候，它的成本價(jià)格確實(shí)很難控制下來(lái)的。”在陳文淼看來(lái)，因?yàn)樵谠缙诘南到y(tǒng)成本確實(shí)比較高，在示范運(yùn)營(yíng)過(guò)程中也會(huì)需要政府能夠提供一定的政策性支持和補(bǔ)貼。

值得注意的是，作為一個(gè)新興技術(shù)產(chǎn)品，SOFC要獲得發(fā)展還必須得到政府的關(guān)注與支持，各方形成自上而下的推動(dòng)力，SOFC才會(huì)得到更快的發(fā)展。但現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)缺乏SOFC一對(duì)一政策支持，我國(guó)在PEMFC領(lǐng)域有針對(duì)性政策支持，對(duì)SOFC還未出臺(tái)針對(duì)性政策支持。