
氫能是實現雙碳戰略目標的終極能源,固體氧化物電池(SOC)是氫能的重要核心技術,為推動固體氧化物電池技術與產業發展,搭建研-產-學交流平臺,DT新能源聯合浙江省先進燃料電池與電解池技術重點實驗室、佛山仙湖實驗室,由寧波-佛山兩地聯合舉辦2023(第三屆)固體氧化物電池技術發展及產業論壇。
會議匯聚了來自前沿研究所及高校、終端應用端、生產制造及檢測設備的近300位行業專家及業內人士。特邀請近20位行業專家、學者、企業代表從行業整體及細分領域,詳細講解固體氧化物電池關鍵技術的具體應用、面臨的困局與未來發展趨勢,為行業發展指明方向。
氫邦參觀
17日早晨,浙江氫邦科技有限公司邀請各位參會嘉賓來到公司,為遠道而來的客人展示了公司最新電堆產品,并對各位的疑問進行了詳細的解答。
開幕式:致辭
論壇第一項,佛山仙湖實驗室綠氫綠氨制備技術研發中心主任蔣三平教授上臺致辭。他表示氫能是未來低碳社會能源的主要利用方式,其中固體氧化物電池行業屬于戰略新興產業,也是我國未來科學取得突破的重要戰場,對我國的能源等產業轉型升級有著重要意義。希望本次大會為促進我國固體氧化物電池技術的發展和產業的壯大,將科技成果與產業落地相結合,形成上游規模產業化裝備技術和下游新材料應用技術延伸的創新鏈條做出貢獻。也希望各位來賓能在會中會后多多充分交流,碰撞出更多火花。
佛山仙湖實驗室綠氫綠氨制備技術研發中心主任蔣三平
報告第一天
首先是中國工程院院士彭蘇萍為大家進行主題為《固體氧化物燃料電池發電與分布式制氫技術》的主旨報告,彭院士在報告中指出我國能源體系以化石能源為主,碳減排壓力巨大,環境污染問題突出;當前環境下可再生能源發展迅速,需要大規模儲能調峰。彭院士在報告中為大家分享了布局基于固體氧化物電池的可再生能源調峰儲能技術;除此之外,彭院士還指出SOC的發展需要配套的保障措施,例如加大對氫能基礎設施全產業鏈的補貼政策及金融支持、建立氫能基礎設施關鍵技術攻關與核心裝備自主化的長效機制等。
中國工程院院士彭蘇萍報告現場
在這之后,丹麥技術大學教授陳銘發表報告《歐洲固體氧化物電池技術進展》,陳教授在報告中指出在SOEC測試過程中發生的物理化學過程變化十分重要,也需要注重系統的模擬,從微觀到宏觀去研究SOEC。陳教授在報告中詳細分享了SOEC在陰極發生反應時電流接觸,氣體分布的研究成果并對電池構型的幾條技術路線,和如何讓電池做到熱均勻分布進行分析和討論。
丹麥技術大學教授陳銘
隨后,武漢華科福賽新能源有限責任公司楊佳軍發表報告《武漢華科福賽SOC技術進展》,楊佳軍在報告中指出了SOC領域的技術現狀及其應用,并對主流SOC產品性能進行對比,在報告最后介紹了SOFC系統用燃燒室,SOFC系統用碳氫燃料重整換熱器,SOFC系統用燃燒室、空氣換熱器、燃料重整器三合一裝置等產品的結構和性能,并分享了公司單電池電堆SOFC性能測試結果。
武漢華科福賽新能源有限責任公司楊佳軍
在這之后,中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員,浙江氫邦科技有限公司首席科學家官萬兵發表報告《高可靠平管型固體氧化物電池技術及其在電解方面的應用》,官老師在報告中指出固體氧化物電池是一種可用于高效發電與電解應用的重要技術,其中平管型固體氧化物電池結構具有高可靠性特點。相對于發電應用,電解應用對固體氧化物電池要有更高的抗氧化還原等特性要求;報告圍繞電池、電堆、系統三個方面對高可靠平管型固體氧化物電池技術開發進行了詳細介紹。
中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員
浙江氫邦科技有限公司首席科學家官萬兵
精美茶歇
茶歇時間
展商展品(部分)
交流討論
報告瞬間
報告繼續
茶歇過后,北京低碳清潔能源研究院氫能(氨能)研究中心副主任李初福發表報告《采用SOFC實現煤炭清潔高效利用》,李主任在本報告詳細介紹IGFC技術的國內外研究現狀和發展趨勢,國家重點研計劃IGFC項目階段性成果和下一步研究方向建議。李主任表示將SOFC與煤氣化技術結合,形成煤氣化燃料電池(IGFC)發電技術,可以大幅提高煤電效率,供電效率可達到55-60%,是煤電技術的根本性變革,也是我國實現雙碳目標的一項革命性前沿技術。
北京低碳清潔能源研究院氫能(氨能)研究中心副主任李初福
隨后,華南理工大學環境與能源學院副院長陳燕發表報告《基于固體氧化物電解池的小分子轉化反應過程研究》,陳教授在報告中詳細闡述了在不同反應條件下鈣鈦礦相鈷氧化物表面電子結構、化學組成等材料特性演變規律,揭示了材料性質對表面氧還原反應、二氧化碳還原、乙烷氧化脫氫等反應過程的影響機制。
華南理工大學環境與能源學院副院長陳燕
第一天的最后,上海翌晶氫能科技有限公司總經理劉青發表報告《SOEC助力工業領域深度脫碳》,劉總詳細介紹了公司的產品包括熱箱,SOEC制氫系統,電堆測試平臺,堿性電解水制氫系統。隨后劉總對綠氨進行經濟性分析,綠氫合成氨的成本主要取決于電價,電價為0.25元/kwh時,綠氨生產成本是2615元/噸,生產成本與當前煤制氨成本基本持平,未來隨著可再生能源電價的下降,綠氫合成氨將具備巨大的經濟效益。
上海翌晶氫能科技有限公司總經理劉青
提問環節
熱鬧晚宴
報告第二天
首先是仙湖實驗室綠氫綠氨制備技術研發中心主任蔣三平教授為大家進行主題為《固體氧化物燃料電池技術:挑戰與機遇》的主旨報告,蔣教授在報告中介紹高溫固體氧化物燃料電池的基本材料和關鍵部件,回顧了近幾十年來燃料電池技術發展,并討論了國際上固體氧化物燃料電池公司失敗或成功的幾個典型例子,以及開發商業可行SOFC技術中的關鍵技術和問題。最后,討論了未來SOFC技術面臨的挑戰和進入市場的要求。
佛山仙湖實驗室綠氫綠氨制備技術研發中心主任蔣三平
隨后,加拿大工程院院士,深圳大學材料學院特聘教授駱靜利為大家進行主題為《SOFC/SOEC鍶鐵鉬基鈣鈦礦型電催化材料》的主旨報告,駱院士指出鈣鈦礦基氧化物由于具有良好的離子電導、電子電導及氧化還原穩定性,已成為目前固體氧化物電池(SOFC/SOEC)電催化劑材料的一個研究熱點。然而,由于其結構穩定,表面暴露的活性位點少,導致其催化反應活性普遍較差,駱院士在報告中介紹增強電催化活性和改善穩定性的方法及進展。
加拿大工程院院士,深圳大學材料學院特聘教授駱靜利
茶歇交流
報告繼續
茶歇過后,首先是神州信息新動力數字金融研究院總監程興國為大家進行主題為《SOFC在農業領域首先形成商業模式的可行性》的主旨報告。程總在報告中指出中國是傳統的農業大國,但人多耕地少,因此發展現代設施農業特別是農業大棚溫室技術對中國農業現代化意義重大。但溫室屬于一種高能耗的抗逆性生產設施,其能源消耗普遍存在成本高、熱效率低、污染環境嚴重等問題。高能耗和高CO2需求是制約大棚溫室技術、現代設施農業推廣和發展的瓶頸和一個關鍵因素。高溫固體氧化物燃料電池(SOFC)是全固態陶瓷結構的將燃料的化學能直接轉化為電能的電化學發電裝置,具有極高能量轉換效率,熱電聯供效率可達80%。以天然氣、沼氣為燃料時,其產生的二氧化碳可作為植物光合作用生長的氣肥,SOFCs是當今最前沿的清潔能源轉換技術之一,也是唯一可為設施農業能源同時提供冷、熱、電、碳的理想能源裝置。
神州信息新動力數字金融研究院總監程興國
隨后,中弗(無錫)新能源有限公司總經理張秀成為大家進行主題為《中弗在SOFC領域的產品現狀及其示范應用》的主旨報告。張總針對中弗(無錫)新能源有限公司的核心產品:SOFC電池片、電堆及發電系統等的研究現狀展開介紹,同時,詳細介紹中弗在SOFC發電系統的示范應用領域的探索,SOFC市場化的方向。
中弗(無錫)新能源有限公司總經理張秀成
在這之后,德國國家工程院院士天府永興實驗室首席科學家雷憲章為大家進行主題為《電氫耦合協調,支撐新型電力系統》的主旨報告。雷院士指出過電氫耦合協調、可以消納富余的可再生能源制氫,也可以為新型電力系統穩定提供穩定可靠的中長期的儲能。通過科技賦能,助推新型能源體系建設和雙碳戰略目標實現。
德國國家工程院院士,天府永興實驗室首席科學家
雷憲章報告現場
午休之后,報告繼續,下午第一場報告,中國科學院上海應用物理研究所氫能技術部高級工程師馬成國為大家進行主題為《上海應物所在固體氧化物電解制氫技術研究進展》的主旨報告。馬老師在報告中詳細介紹了上海應物所在系統化,20kw/200kw高溫點解水系統的研究進展,馬老師強調上海應物所將會積極開展SOC技術在氫冶金、氫儲能、電解CO2方向中的應用探索。
中國科學院上海應用物理研究所
氫能技術部高級工程師馬成國
隨后,北京思偉特新能源科技有限公司首席執行官,清華大學卓越訪問教授胡浩然為大家進行主題為《固體氧化物可再生能源電解水制氫和二氧化碳共電解技術的現狀與展望》的主旨報告。胡教授介紹了高溫固體氧化物電解電池SOEC電解水制氫技術和二氧化碳共電解技術的現狀與展望,重點介紹北京思偉特新能源科技有限公司的固體電解池的研發與產業化現狀與進展。胡教授指出在國內體制優勢和產業鏈逐漸發展的情況下,在未來3-5年的時間內復制鋰電、光伏產業的資源整合和市場推動能力。胡教授對SOEC的發展表示出極大的信心。
北京思偉特新能源科技有限公司首席執行官
清華大學卓越訪問教授胡浩然
在這之后福州大學教授,福州大學材料表界面研究所所長陳孔發為大家進行主題為《固體氧化物電池免燒氫氧電極的研究進展》的主旨報告。陳教授介紹了SOC免燒氫氧電極的研究進展。免燒電極技術是指將陶瓷電極漿料涂覆到電解質表面后,無需經歷傳統的高溫燒結過程,在電池測試條件(600~800 oC)施加極化電流即可原位構筑電極/電解質界面。免燒技術可以將La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)等含鈷氧電極直接應用于Y2O3穩定的ZrO2(YSZ)電解質上;同時,免燒技術為高性能、低熔點的氧化鉍材料及納米結構材料在氧電極中的應用提供了廣闊的空間。免燒技術也能用于制備Ni基氫電極,施加極化電流使電極/電解質界面產生強相互作用,抑制Ni顆粒的燒結長大,提升氫電極的運行穩定性。
福州大學教授,福州大學材料表界面研究所所長陳孔發
隨后,廣東佛燃科技有限公司總工程師伍龍燕為大家進行主題為《佛燃能源SOFC發展探索》的主旨報告。伍總在報告中介紹佛燃能源和佛燃科技的產業布局,SOFC發展規劃及進展,關鍵零部件的需求。
廣東佛燃科技有限公司總工程師伍龍燕
在這之后,北京質子動力發電技術有限公司董事、總經理呂大偉為大家進行主題為《SOEC發展趨勢及研發產業化進展》的主旨報告。呂總對SOEC的行業現狀進行了分析,隨后預測了SOEC發展趨勢并分享了質子動力研發及產業化的進展。
北京質子動力發電技術有限公司董事、總經理呂大偉
最后,山東理工大學韓婷婷為大家進行主題為《基于Boudouard反應的直接碳固體氧化物燃料電池性能優化研究》的主旨報告。韓老師在報告中指出直接碳固體氧化物燃料電池(Direct carbon solid oxide fuel cells,DC-SOFCs)是一種能夠將固體碳中的化學能直接轉化為電能的新型能量轉換裝置,具有理論效率高、燃料來源廣泛、成本低以及綠色環保等突出優勢。根據DC-SOFC的工作原理,其運行過程是一個動力學控制步驟,即陽極側CO的電化學氧化反應與碳燃料中逆向Boudouard反應的有效耦合保證了DC-SOFC的高效穩定運行。其中,速率相對較慢的逆向Boudouard反應是電池電化學性能的決定因素。因此,設計提高逆向Boudouard反應速率是促進DC-SOFC產業化進程的有效途徑,也是發展趨勢。其中,最簡單有效的兩種方法是:1)在固體碳燃料中擔載逆向Boudouard反應催化劑;2)直接采用多孔結構且天然富含金屬元素的生物質炭為燃料。
山東理工大學韓婷婷
論壇結束
結束語
隨著最后一場報告結束,我們本次會議也進入了尾聲,短短兩天的時間,來自各地的嘉賓們相聚在一起,共同參與討論。
參會嘉賓們積極和老師交流學術問題、產業問題,并得到了一一解答。論壇報告、線下交流、業內最新信息,每個人都在這里收獲滿滿。
當然,會議的結束不代表服務的終止,我們也將持續組織線上課程,需求對接等服務,為行業做出貢獻!大家對于此次會議有任何建議和問題,也可向我們提出,我們會吸取經驗,做得更好。
2023第三屆固體氧化物電池技術發展及產業論壇圓滿結束,我們明年再見!