
9月19日,安徽壹石通材料科技股份有限公司(下稱壹石通)發布了公告,公告指出壹石通擬由全資子公司壹石通研究院作為實施主體,預計總投資12.1億元建設年產1GW固體氧化物能源系統項目,項目建設周期計劃為3年。這意味著我國固體氧化物電池(SOFC)將跨入規模化量產。
固體氧化物電池系統(SOC),是固體氧化物燃料電池(SOFC)和固體氧化物電解池(SOEC)的統稱。SOEC和SOFC分別作為電解水制氫領域和燃料電池發電領域的新型技術路線,開始受到關注。
綜合性能脫穎而出,為實現“雙碳”目標提供新的解決方案
中國工程院院刊《Engineering》刊文指出,我國要構建“清潔、低碳、安全、高效”的現代能源體系,必須依托新型能源技術的突破,氫能是未來最重要的能源載體,而可以實現氫能和現有化石燃料清潔高效利用的SOFC,與我國現有能源供應系統兼容,必將擔負起非常重要的歷史使命。大力發展可以采用多種燃料的SOFC將助推我國供給側能源改革,推動能源技術革命,為實現碳達峰、碳中和目標奠定技術基礎。
固體氧化物燃料電池(SOFC)能夠在中高溫下直接將儲存在燃料和氧化劑中的化學能高效地轉化成電能。高工氫能數據指出,SOFC不受卡諾循環限制,能量利用率高達80%-90%。
作為第三代燃料電池,SOFC可以應用在分布式發電與固定電站、家用熱電連供、便攜式電源、車用輔助電源和增程器等。
SOFC的綜合性能脫穎而出,具有發電效率高、壽命長、成本低、燃料適應性廣等突出優點,未來前景十分廣闊。
政策支持下,不僅科研機構在開展相關研究,國內企業也早已開始布局,并已經取得進展。
研發生產兩手抓,國內企業實力不容小覷
2023年2月,壹石通與中國科學技術大學先進技術研究院簽署合作協議,啟動共建“中科大先研院-壹石通固體氧化物燃料電池聯合實驗室”,雙方將聯合開展固體氧化物燃料電池等相關方向的研究。
2023年以來,壹石通開展了SOC的電堆封裝測試和SOFC、SOEC系統的相關開發工作。
壹石通相關人員表示:“固體氧化物電池系統相關產能產線是項目的主要發力點,實現SOC的零碳循環,將會成為達成‘雙碳’目標的解決方案之一。”
2023年2月18日,濰柴動力股份有限公司發布全球首款大功率金屬支撐商業化SOFC產品。官方數據顯示,此產品的熱電聯產效率達92.55%,創下了大功率SOFC熱電聯產系統效率全球最高紀錄。
應用場景的拓展和市場需求的增加促進了技術的進步,在市場需求的推動下,當前國內SOFC產業即將跨入規模化階段。
可以看出,2023年以來,國內的SOFC系統已經從實驗室階段逐步走向示范應用,現在已經呈現出良好的產業化前景,頭部企業已經獲得了市場的認可,但產業化的道路上還存在著發展的阻礙。
產業化轉型,首先要把價格打下來
SOEC/SOFC已經被發達國家普遍作為替代傳統化石能源的一種戰略前沿技術。這項技術有望成為我國實現雙碳目標的一個重要抓手,如何解決成本和價格問題,形成規模化的發展是目前產業發展的重點之一。
公開數據顯示,國內市場的SOEC售價總體在3-5萬/kW不等,預計到2025年SOEC系統可降至1.5萬/kW,2030年有望降至5000元/kW以內,降本空間超過80%。
中國工程院院士彭蘇萍表示,“固體氧化物燃料電池工作壽命希望提高到10萬小時,它要超過現在燃煤發電壽命設計的2萬小時,制造的成本要降到1000元左右,因為現在燃煤發電的制造成本是1700元,我們通過效率的提高、成本的下降,認為今后轉型發展才有希望。”
有專家指出,SOFC系統能量利用率高,燃料適用范圍廣,多種優勢疊加使其成為解決能源和環境問題的重要途徑之一。
雖然國內SOFC系統發展較晚,但在企業和科研院所的共同努力下,加以政策的扶持,可以預見到市場前景非常廣闊,產業化發展即將進入新階段。而SOFC的量產,也為“雙碳”目標的實現提供了新的可能。
(作者:安熠)