國(guó)內(nèi)首套商業(yè)化、全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)25kW SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)產(chǎn)品成功下線

2月1日，徐州華清京昆能源有限公司（簡(jiǎn)稱“華清能源”）舉行了國(guó)內(nèi)首套商業(yè)化、全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)25kW固體氧化物燃料電池（SOFC）熱電聯(lián)供系統(tǒng)產(chǎn)品成功下線儀式。

圖源華清能源

華清能源25kW SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)即將交付天津臨港投資控股有限公司，作為京津冀首套100kW SOFC能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目的一期工程，25kW SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)已經(jīng)整裝待發(fā)。該項(xiàng)目是為了貫徹落實(shí)天津市及天津港保稅區(qū)氫能發(fā)展規(guī)劃，建設(shè)天津市氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，助力打造全國(guó)領(lǐng)先的氫能多元化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用新高地。

25kW SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)產(chǎn)品的順利下線，標(biāo)志著華清能源在固體氧化物燃料電池領(lǐng)域領(lǐng)先的自主化生產(chǎn)能力；也標(biāo)志著華清能源開(kāi)啟我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)在氫能市場(chǎng)商業(yè)化應(yīng)用的新時(shí)代。

華清能源25kW SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)可兼容氫氣、天然氣、工業(yè)副產(chǎn)氫氣、甲醇等多種燃料。該套25kW熱電聯(lián)供系統(tǒng)產(chǎn)品，以利用工業(yè)副產(chǎn)氫進(jìn)行發(fā)電供熱為主要目的，構(gòu)建工業(yè)園區(qū)綠色供能微網(wǎng)，滿足工業(yè)園區(qū)能源供給側(cè)改革需求，該產(chǎn)品電力轉(zhuǎn)換效率高達(dá)52%，熱電聯(lián)供效率86%。此外，本系統(tǒng)還包含了一臺(tái)1kW甲醇基燃料的SOFC發(fā)電機(jī)組，用于應(yīng)急電源使用。產(chǎn)品同時(shí)可提供9-10噸/天的熱水儲(chǔ)備，熱水輸出溫度不低于60度，可用于工業(yè)園區(qū)的熱水供給或建筑供暖等。

圖源華清能源

中國(guó)固體氧化物燃料電池行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)——蘇州華清京昆新能源科技有限公司（簡(jiǎn)稱“華清能源”）成立于2010年2月，是專注于氫能固體氧化物燃料電池的研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用一體化科技型企業(yè)。目前，華清能源商業(yè)化系列產(chǎn)品均擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已開(kāi)發(fā)出多款SOFC熱電聯(lián)產(chǎn)裝備并完成多個(gè)示范項(xiàng)目，與十多家大型央企和能源領(lǐng)軍企業(yè)展開(kāi)技術(shù)服務(wù)與技術(shù)開(kāi)發(fā)合作，并為關(guān)系國(guó)家安全的特種行業(yè)提供了最具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品和解決方案。

華清能源專注固體氧化物燃料電池產(chǎn)業(yè)13年，團(tuán)隊(duì)完成國(guó)內(nèi)首個(gè)15kW SOFC示范項(xiàng)目，在我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)SOFC自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)貫通，在國(guó)內(nèi)率先突破SOFC“卡脖子”技術(shù)。

2018年，徐州華清京昆能源有限公司在徐州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)成立，注冊(cè)資本2億元。華清能源以秉承科技創(chuàng)造美好為理念；以爭(zhēng)創(chuàng)世界領(lǐng)先的SOFC發(fā)電系統(tǒng)供應(yīng)商為戰(zhàn)略目標(biāo)。

2019年，華清氫能燃料電池項(xiàng)目宣布正式投產(chǎn)，是國(guó)內(nèi)第一條固體氧化物燃料電池生產(chǎn)線，具備全產(chǎn)業(yè)鏈自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。在徐州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)大力支持下，華清能源建成了國(guó)內(nèi)最完整的SOFC產(chǎn)業(yè)鏈，率先實(shí)現(xiàn)SOFC發(fā)電系統(tǒng)的批量化生產(chǎn)。固體氧化物燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)產(chǎn)品將適用于可再生能源分布式熱電聯(lián)供場(chǎng)景、園區(qū)及工廠多能互補(bǔ)熱電聯(lián)供場(chǎng)景、工業(yè)副產(chǎn)及生物質(zhì)氣熱電聯(lián)供場(chǎng)景、數(shù)據(jù)中心及醫(yī)院熱電聯(lián)供備用電源等多元化應(yīng)用場(chǎng)景。

圖源華清能源

此外，根據(jù)華清能源1月18日官微，華清能源于近期完成了數(shù)千萬(wàn)元人民幣的B輪融資。本輪融資引入了包括徐工投資、中南資本等在內(nèi)的戰(zhàn)略投資人，為企業(yè)后續(xù)的發(fā)展提供了新的動(dòng)力和資源。本輪融資完成后，在電堆產(chǎn)能上將提升至原加工能力的20倍，將滿足更多的客戶訂單需求及交付，SOFC發(fā)電設(shè)備成本將下降約25%。本輪融資因產(chǎn)業(yè)投資人的介入，將大大提升公司的產(chǎn)業(yè)資源配置能力并加速推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

華清能源董事長(zhǎng)孫凱華在致辭中表示，本次首套25kw熱電聯(lián)供系統(tǒng)的下線是一個(gè)新的起點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)固體氧化物燃料電池的全自主、商業(yè)化的新征程已經(jīng)全面開(kāi)啟。華清能源的全體員工將凝心聚力，為我國(guó)能源安全保障、能源技術(shù)革新貢獻(xiàn)華清力量。

關(guān)于SOFC

固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell，簡(jiǎn)稱SOFC)屬于第三代燃料電池，是一種在中高溫下直接將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能高效、環(huán)境友好地轉(zhuǎn)化成電能的全固態(tài)化學(xué)能源轉(zhuǎn)換裝置，同時(shí)也是燃料電池理論中能量密度最高的一種。SOFC具有發(fā)電效率高、壽命長(zhǎng)、成本低、燃料適應(yīng)性廣等突出優(yōu)點(diǎn)，在分布式發(fā)電、熱電聯(lián)供、增程式汽車、無(wú)人機(jī)、船舶等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用前景。

SOFC電池單元工作原理示意圖，圖源勢(shì)銀能鏈

2022年1月24日，在中共中央政治局就努力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)集體學(xué)習(xí)會(huì)上，習(xí)近平總書記指出 “推動(dòng)能源革命，要立足我國(guó)能源資源稟賦，堅(jiān)持先立后破，通盤謀劃”“要狠抓綠色低碳技術(shù)攻關(guān)，加快先進(jìn)適用技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用。”在我國(guó)“富煤、缺油、少氣”的能源資源稟賦下，SOFC技術(shù)為煤炭的清潔高效利用提供了重要思路。

除了煤炭等化石能源的高效清潔利用外，SOFC在數(shù)據(jù)中心冷電聯(lián)供、船舶電源、沼氣垃圾填埋氣發(fā)電、醫(yī)院酒店分布式發(fā)電等場(chǎng)景都有重要應(yīng)用，能源利用效率高達(dá)85%以上。

SOFC正向運(yùn)行可以發(fā)電，逆向運(yùn)行即為固體氧化物電解池（SOEC）。

“可逆”式SOFC系統(tǒng)，圖源波音公司

隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源裝機(jī)容量不斷上升，發(fā)電與負(fù)荷不匹配產(chǎn)生的棄電問(wèn)題會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。SOEC可以通過(guò)電解水（H2O）制氫，把這部分原本浪費(fèi)掉的電能儲(chǔ)存到氫氣中，電解效率高達(dá)85%~95%，遠(yuǎn)高于其他電解水技術(shù)。

2022年3月23日，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》，著重提到固體氧化物電解水制氫的技術(shù)攻關(guān)。

中國(guó)工程院院刊《Engineering》刊文指出，我國(guó)要構(gòu)建“清潔、低碳、安全、高效”的現(xiàn)代能源體系，必須依托新型能源技術(shù)的突破，氫能是未來(lái)最重要的能源載體，而可以實(shí)現(xiàn)氫能和現(xiàn)有化石燃料清潔高效利用的SOFC，與我國(guó)現(xiàn)有能源供應(yīng)系統(tǒng)兼容，必將擔(dān)負(fù)起非常重要的歷史使命。大力發(fā)展可以采用多種燃料的SOFC將助推我國(guó)供給側(cè)能源改革，推動(dòng)能源技術(shù)革命，為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

國(guó)際市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) Markets and Markets 預(yù)計(jì)全球SOFC市場(chǎng)規(guī)模將從2020年的7.72億美元增長(zhǎng)至2025年的28.81億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為30.1％。

SOFC有著研發(fā)周期長(zhǎng)、成本高、風(fēng)險(xiǎn)高等特點(diǎn)，當(dāng)前還處于商業(yè)化初期。我國(guó)關(guān)于SOFC的研究最早始于1970年代，在國(guó)家科技部、國(guó)家發(fā)改委、中科院等的資助支持下，多家高校和機(jī)構(gòu)展開(kāi)了對(duì)SOFC關(guān)鍵材料和制備工藝的探索和研究工作。經(jīng)過(guò)多年的攻克，我國(guó)對(duì)SOFC技術(shù)的研究已有了較大進(jìn)展，未來(lái)，在大型新能源電站等大規(guī)模的儲(chǔ)能場(chǎng)景下，通過(guò)SOFC發(fā)電或是儲(chǔ)能轉(zhuǎn)化的理想途徑。