新一代燃料電池SOFC走出實驗室 商業(yè)化啟動，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)域帶來顛覆性的動作。

2月18日，由動力龍頭濰柴集團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，正式在山東省會濟南發(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。

“從價格上來說的話，目前因為它（SOFC）還處在一個商業(yè)化的初期，它當前的價格是很高的。”不過，在接受《每日經(jīng)濟新聞》記者采訪時，濰柴集團副總經(jīng)理、燃料電池發(fā)動機首席科學家陳文淼表示，SOFC作為一個重要的技術(shù)路線，就是因為它不使用鉑、銠、鈀之類的貴金屬，材料成本會更低。

20億重金投入5年，商業(yè)化推廣始起

在陳文淼看來，從長遠來看，一旦真正形成了大批量的生產(chǎn)，不只是材料成本，SOFC的整個的成本控制，有望得到一個更好的更具市場競爭力的價格。

行業(yè)機構(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)達國家的SOFC技術(shù)已進入商業(yè)化應(yīng)用初級階段。而我國因種種原因難以拿下這塊技術(shù)高地，長時間處于科研院所的實驗室內(nèi)階段。

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

事實上，在商業(yè)化推廣之前，其在SOFC領(lǐng)域也經(jīng)過了多年的實質(zhì)性布局。這場布局，最初始于一次戰(zhàn)略投資。

2018年5月16日，濰柴動力與全球領(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，濰柴動力擬通過認購其部分發(fā)行股份的方式，投資4000余萬英鎊、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)濟新聞》記者獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至目前，累計投入20億元，雙方組建了以百名博士為主的研發(fā)團隊。經(jīng)過5年努力，實現(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60%以上，熱電聯(lián)產(chǎn)效率可達85%以上。同時，還具有燃料靈活、綠色低碳、不使用貴金屬等優(yōu)勢，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)電機組可以實現(xiàn)減碳30%以上。

對燃料電池來說，效率的提升無疑將在其大規(guī)模的商業(yè)化推廣中，讓其產(chǎn)品占得先機。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)效率全球最高紀錄。

內(nèi)燃機與動力系統(tǒng)全國重點實驗室主任譚旭光介紹濰柴SOFC產(chǎn)品技術(shù)及應(yīng)用情況 圖片來源：企業(yè)供圖

購置成本高、運維成本低，國內(nèi)SOFC發(fā)展仍待市場爆發(fā)

“國內(nèi)SOFC系統(tǒng)開發(fā)，多數(shù)還是停留在實驗室或樣機階段，從業(yè)企業(yè)數(shù)量也不多，更是沒有出現(xiàn)類似PEMFC領(lǐng)域國電投這種引領(lǐng)性的公司。我們實際上也在等待這個市場的爆發(fā)。”一家SOFC公司負責人表示，SOFC發(fā)展的關(guān)鍵一個是市場規(guī)模要大，一個是燃料成本要低，還有壽命必須要長。

高工咨詢的相關(guān)文章顯示，目前國內(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，這一點也是在國內(nèi)發(fā)展SOFC的一大優(yōu)勢，包括美國、日本、德國等產(chǎn)業(yè)相關(guān)公司，部分原材料也在我國購買。

“從價格上來說的話，目前因為它（SOFC）還處在一個商業(yè)化的初期，它當前的價格是很高的。”不過，在陳文淼看來，我們之所以選擇SOFC作為一個重要的技術(shù)路線，就是因為它不使用鉑、銠、鈀之類的貴金屬，從材料成本來說，它的成本會更低。

濰柴集團副總經(jīng)理、燃料電池發(fā)動機首席科學家陳文淼 圖片來源：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，國內(nèi)的SOFC技術(shù)已經(jīng)頗具競爭優(yōu)勢。

濰柴集團提供的數(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開展示范，累計運行超過30000小時，商業(yè)化運營實現(xiàn)了階段性突破。

據(jù)測算，濰柴SOFC產(chǎn)品作為分布式能源裝機容量達到1GW時，相比從電網(wǎng)取電每年可減碳約200萬噸，相比傳統(tǒng)天然氣內(nèi)燃機發(fā)電機組可節(jié)約天然氣約6億方；若用生物質(zhì)氣、綠氫作為燃料，可實現(xiàn)零碳排放，助推國家雙碳目標落地。

一位企業(yè)人士向《每日經(jīng)濟新聞》記者表示，現(xiàn)階段，國內(nèi)SOFC企業(yè)正在積極拓展產(chǎn)品的應(yīng)用場景。在多種應(yīng)用場景中，多數(shù)企業(yè)認為SOFC有望率先在發(fā)電上實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。

“SOFC本身的運營成本是很低的，但購置成本卻是高的，因為在這套東西沒有能夠形成規(guī)模的時候，它的成本價格確實很難控制下來的。”在陳文淼看來，因為在早期的系統(tǒng)成本確實比較高，在示范運營過程中也會需要政府能夠提供一定的政策性支持和補貼。

值得注意的是，作為一個新興技術(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力，SOFC才會得到更快的發(fā)展。但現(xiàn)階段，國內(nèi)缺乏SOFC一對一政策支持，我國在PEMFC領(lǐng)域有針對性政策支持，對SOFC還未出臺針對性政策支持。