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CHEC2026 | 固體氧化物電池(SOC)發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢(shì)

   2026-03-12 氫能觀察3060
核心提示:展望未來應(yīng)用與發(fā)展方向,為理解中國(guó) SOC 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀提供了全面參考

本文發(fā)表于《International Journal of Green Energy》2025 年第 22 卷第 2 期(DOI: 10.1080/15435075.2024.2414228),由天津大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究者撰寫,系統(tǒng)梳理了中國(guó)固體氧化物電池(SOC)從材料研發(fā)到系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的全鏈條進(jìn)展,深入分析技術(shù)優(yōu)勢(shì)、現(xiàn)存挑戰(zhàn),并展望未來應(yīng)用與發(fā)展方向,為理解中國(guó) SOC 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀提供了全面參考。

01

引言:SOC 技術(shù)定位與核心價(jià)值

1.1 SOC 技術(shù)定義與工作原理

SOC 是一種高溫(600-1000℃)電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換裝置,具備雙工作模式:燃料電池模式(SOFC)可將燃料化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能并釋放熱量,電解池模式(SOEC)可利用外部電能與熱量分解水蒸氣(H?O)和二氧化碳(CO?),生成氫氣(H?)、一氧化碳(CO)等燃料,實(shí)現(xiàn) “電能 - 化學(xué)能 - 電能” 的可逆轉(zhuǎn)化。其核心優(yōu)勢(shì)源于全固態(tài)結(jié)構(gòu):無電解質(zhì)泄漏與腐蝕問題,可靠性高;SOFC 模式下系統(tǒng)凈發(fā)電效率達(dá) 50%-65%,熱電聯(lián)供(CHP)效率可超 90%,SOEC 模式電解效率最高達(dá) 100%,且無需鉑(Pt)等貴金屬催化劑,燃料適應(yīng)性廣(可直接使用甲烷、氨、一氧化碳等),能顯著降低氫氣存儲(chǔ)運(yùn)輸成本。

1.2 SOC 與 PEMFC/PEMEC 的技術(shù)對(duì)比

為明確 SOC 技術(shù)定位,論文通過多維度對(duì)比其與商業(yè)化程度更高的質(zhì)子交換膜電池(PEMFC/PEMEC),具體差異如下表所示:

對(duì)比維度SOCPEMFC & PEMEC參考來源

商業(yè)化水平市場(chǎng)拓展初期,技術(shù)路線多樣已大規(guī)模商業(yè)化,材料與結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化/

成本燃料電池堆約 3000 美元 /kW,系統(tǒng)約 6000 美元 /kW燃料電池堆約 300 美元 /kW,系統(tǒng)約 600 美元 /kWFacci et al. (2017)、Malik et al. (2021)

耐久性數(shù)千至數(shù)萬小時(shí)數(shù)萬小時(shí)Mukerjee et al. (2017)

效率SOFC 模式 50%-65%,SOEC 模式最高 100%SOFC 模式 40%-60%,SOEC 模式 65%-82%Guan et al. (2023)、Sapountzi et al. (2017)

燃料(SOFC 模式)H?、NH?、CH?、CO 等多種燃料僅高純度 H?Authayanun et al. (2016)

產(chǎn)物(SOEC 模式)H?、CO 等多種產(chǎn)物僅 H?Pandiyan et al. (2019)

此外,SOC 在 SOEC 模式下可通過水 - 二氧化碳共電解生成不同碳?xì)浔鹊暮铣蓺猓a(chǎn)物多樣性優(yōu)勢(shì)顯著;而 PEMFC/PEMEC 則更適應(yīng)波動(dòng)式可再生能源輸入,在快速啟停場(chǎng)景中更具靈活性。

1.3 中國(guó) SOC 產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景

在“雙碳” 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,中國(guó)將 SOC 列為新能源技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展方向。目前國(guó)內(nèi)頭部企業(yè)已突破從粉體制備、關(guān)鍵部件開發(fā)到系統(tǒng)集成的核心技術(shù),初步形成 SOC 產(chǎn)業(yè)鏈,并進(jìn)入系統(tǒng)示范驗(yàn)證階段—— 論文基于最新文獻(xiàn)與企業(yè)公開報(bào)告,從材料、單電池 / 電堆、系統(tǒng)三個(gè)層級(jí)展開詳細(xì)分析。

02

中國(guó) SOC 產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 材料層面:核心部件材料研發(fā)與應(yīng)用

材料是 SOC 性能與成本的關(guān)鍵,論文重點(diǎn)分析了電解質(zhì)、電極(陽極 / 陰極)、互連體、密封劑四類核心材料的技術(shù)路線與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀:

(1)電解質(zhì):氧化鋯基為主流,中低溫材料待突破

電解質(zhì)需滿足高離子導(dǎo)電性、低電子導(dǎo)電性、良好化學(xué)兼容性與熱膨脹匹配性(CTE)等要求,目前主要分為螢石結(jié)構(gòu)與鈣鈦礦結(jié)構(gòu)兩類:

螢石結(jié)構(gòu)材料:

氧化釔穩(wěn)定氧化鋯(YSZ):1970 年代起應(yīng)用,高溫(>800℃)穩(wěn)定性與導(dǎo)電性優(yōu)異,是國(guó)內(nèi)企業(yè)(如 SOFCMAN、華科燃料電池、華霆?jiǎng)恿Γ┑闹髁鬟x擇,但 800℃以下導(dǎo)電性顯著下降。

摻雜改性氧化鋯:氧化鈧穩(wěn)定氧化鋯(ScSZ)、鈧鈰共穩(wěn)定氧化鋯(ScCeSZ)在 700℃以下導(dǎo)電性優(yōu)于 YSZ,全球最大 SOC 企業(yè) Bloom Energy 采用 10Sc1CeSZ,但成本更高。

鈰基氧化物:釓摻雜氧化鈰(GDC/CGO)、釤摻雜氧化鈰(SDC)中低溫(~600℃)導(dǎo)電性高,但在還原氣氛下 Ce?+ 易被還原為 Ce3+,導(dǎo)致材料內(nèi)應(yīng)力增加、電子導(dǎo)電性上升,可能引發(fā)電池短路 —— 英國(guó) Ceres Power 通過 “GDC - 電子絕緣層 - GDC” 三層結(jié)構(gòu)解決此問題,國(guó)內(nèi)暫未大規(guī)模應(yīng)用。

鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料:鍶鎂摻雜鑭鎵氧化物(LSGM)離子導(dǎo)電性高,但鎵(Ga)成本高、制備工藝復(fù)雜,目前僅處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。

其他材料:三氧化二鉍(Bi?O?)基材料離子導(dǎo)電性最高,但還原氣氛下穩(wěn)定性差,未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

(2)電極:陽極以 Ni-YSZ 為主,陰極需優(yōu)化兼容性

陽極:需具備高孔隙率、高催化活性、 redox 環(huán)境穩(wěn)定性,目前主流為鎳基金屬陶瓷(Ni-YSZ):

Ni-8YSZ:離子導(dǎo)電性高,可增大電化學(xué)反應(yīng)比表面積,作為陽極催化層;

Ni-3YSZ:機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)于 Ni-8YSZ,作為陽極支撐層;

現(xiàn)存問題:使用烴類燃料時(shí)易積碳、使用氨時(shí)易生成氮化物、SOEC 模式下 Ni 易遷移;解決方案包括添加銅(Cu)緩解積碳、混入 GDC 或用 GDC 替代 YSZ 緩解硫中毒與積碳。

新型陽極:鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料(如鑭摻雜鈦酸鍶 LST、鍶鐵鉬氧化物 SFM、鑭鍶鈷錳氧化物 LSCM)催化性能優(yōu)異,但長(zhǎng)期穩(wěn)定性與大尺寸應(yīng)用仍需驗(yàn)證,處于實(shí)驗(yàn)室階段。

陰極:以鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、Ruddlesden-Popper(RP)結(jié)構(gòu)為主,需滿足高催化活性、高導(dǎo)電性與熱膨脹匹配性:

鑭鍶錳氧化物(LSM):熱穩(wěn)定性優(yōu)異,但 800℃以下催化活性低、離子導(dǎo)電性可忽略,需與電解質(zhì)材料(YSZ/GDC)混合以擴(kuò)大反應(yīng)區(qū)域,形成 LSM-YSZ、LSM-GDC 復(fù)合陰極。

鑭鍶鈷氧化物(LSC)、鑭鍶鐵鈷氧化物(LSCF):離子 - 電子混合導(dǎo)體,導(dǎo)電性與催化活性優(yōu)于 LSM,但與 YSZ 反應(yīng)易生成高電阻層(如 La?Zr?O?),需在兩者間添加 GDC 阻擋層 ——LSCF 因與電解質(zhì) CTE 匹配性更好,應(yīng)用更廣泛(如華霆?jiǎng)恿ΑOFCMAN)。

新型陰極:RP 結(jié)構(gòu)、雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料處于研發(fā)階段,未產(chǎn)業(yè)化。

(3)互連體:金屬合金替代陶瓷,鐵鉻不銹鋼成首選

互連體負(fù)責(zé)單電池陽極與相鄰電池陰極的電連接,需具備高導(dǎo)電性、 redox 環(huán)境穩(wěn)定性、低 cost 與易加工性:

陶瓷互連體:鑭鉻氧化物(LaCrO?)基材料高溫(1000℃)導(dǎo)電性約 1 S/cm,與其他部件兼容性好,但氧缺乏時(shí)導(dǎo)電性下降、鉻揮發(fā)導(dǎo)致燒結(jié)穩(wěn)定性差,且脆性大、加工難,已逐步被金屬替代。

金屬互連體:隨 SOC 運(yùn)行溫度降至 600-800℃,金屬合金(高機(jī)械強(qiáng)度、低成本、易加工)成為主流,其中鉻含量 16%-25% 的鐵鉻不銹鋼最常用,如蒂森克虜伯 VDM 的 Crofer 22 APU/H、阿勒格尼路德盧姆的涂層 AISI441、日本的 SUS430,國(guó)內(nèi)企業(yè)多采用類似牌號(hào)。

(4)密封劑:玻璃 - 陶瓷為主,需平衡密封性與穩(wěn)定性

密封劑用于防止平面 SOC 陰陽極氣體泄漏,分為剛性密封與壓縮密封兩類:

剛性密封劑:類似焊接,高溫下軟化 / 熔融后與部件緊密結(jié)合:

玻璃密封劑:熱應(yīng)力耐受性好,但長(zhǎng)期穩(wěn)定性差,僅用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試;

玻璃 - 陶瓷密封劑:晶體骨架賦予高穩(wěn)定性與剛性,是商業(yè)化電堆的主流選擇(如潮州三環(huán)、濰柴動(dòng)力);

金屬密封劑:成本高、 redox 環(huán)境不穩(wěn)定,應(yīng)用受限。

壓縮密封劑:需額外壓力將部件與密封劑壓緊:

云母:長(zhǎng)期穩(wěn)定性好,但泄漏率比玻璃基材料高數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí),需與玻璃 / 金屬?gòu)?fù)合使用;

貴金屬:成本高,僅用于特殊場(chǎng)景。

(5)材料產(chǎn)業(yè)格局

國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)仍依賴傳統(tǒng)材料(YSZ、Ni-YSZ、LSCF-GDC),少數(shù)企業(yè)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平 —— 潮州三環(huán)是全球最大電解質(zhì)供應(yīng)商,為 Bloom Energy 供應(yīng) 80% 的電解質(zhì);學(xué)術(shù)界雖報(bào)道多種高性能新材料,但成本與耐久性未經(jīng)過產(chǎn)業(yè)驗(yàn)證,需在 “性能 - 成本 - 耐久性” 間平衡以推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化。

2.2 單電池 / 電堆層面:結(jié)構(gòu)與支撐技術(shù)的多樣化選擇

單電池結(jié)構(gòu)與電堆集成直接影響 SOC 功率密度與規(guī)模化應(yīng)用,論文從結(jié)構(gòu)類型、支撐配置、電堆性能三個(gè)維度展開分析:

(1)單電池結(jié)構(gòu):平面型為主,管式與扁平管式補(bǔ)充

單電池按幾何形態(tài)分為三類,技術(shù)特性差異顯著:

結(jié)構(gòu)類型核心優(yōu)勢(shì)核心劣勢(shì)國(guó)內(nèi)應(yīng)用企業(yè) / 案例

平面型制造工藝簡(jiǎn)單、功率密度高高溫密封性難、穩(wěn)定性差潮州三環(huán)、濰柴動(dòng)力、華霆?jiǎng)恿Α⒅袕?fù)能源

管式熱穩(wěn)定性好、易集成密封內(nèi)阻高、功率密度低佛山索力德(Foshan ISOLID)

扁平管式結(jié)合平面型(高功率)與管式(高穩(wěn)定性)優(yōu)勢(shì),雙面陰極設(shè)計(jì)抵消熱應(yīng)力制造工藝復(fù)雜、成本高浙江 H?-Bank(國(guó)內(nèi)唯一)

此外,學(xué)術(shù)界提出單塊層疊(MOLB)、微管式、錐形管式、無電解質(zhì)燃料電池(EFFC)等新型結(jié)構(gòu),但均處于研發(fā)初期,未進(jìn)入產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

(2)支撐配置:從電解質(zhì)支撐向金屬支撐演進(jìn)

支撐配置影響電池內(nèi)阻與運(yùn)行溫度,目前經(jīng)歷三代技術(shù)迭代:

電解質(zhì)支撐(ES):電解質(zhì)層厚 150-300μm,機(jī)械強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好,但內(nèi)阻大,需 > 900℃高溫降低歐姆損失 ——Bloom Energy 仍采用此配置,國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少。

陽極支撐(AS):陽極支撐層厚 250-500μm,電解質(zhì)層薄 5-15μm,內(nèi)阻顯著降低,可在中低溫運(yùn)行,是國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)(如潮州三環(huán)、SOFCMAN)的主流選擇,但陶瓷支撐層脆性大。

金屬支撐(MS):以廉價(jià)鐵素體鋼為支撐體,熱導(dǎo)率高、抗熱震性好,可實(shí)現(xiàn)快速啟停,適配交通場(chǎng)景 —— 濰柴動(dòng)力與英國(guó) Ceres Power 合作,采用鋼基支撐技術(shù),通過金屬焊接與墊圈壓縮密封,成本低、密封性好,已應(yīng)用于 120kW 系統(tǒng)。

(3)電堆性能:功率與耐久性待提升

電堆由多片單電池串聯(lián)組成,是 SOC 系統(tǒng)的核心模塊,目前國(guó)內(nèi)技術(shù)瓶頸集中在規(guī)模化密封與熱管理:

功率規(guī)模:國(guó)內(nèi)單電堆功率普遍 1-5kW,國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)(如 Bloom Energy)已實(shí)現(xiàn)更高功率;

耐久性:國(guó)內(nèi)多數(shù)電堆耐久性為數(shù)千小時(shí),潮州三環(huán)電堆耐久性可達(dá) 5 年,接近國(guó)際領(lǐng)先水平(10 年),但仍需提升一致性;

技術(shù)挑戰(zhàn):電堆規(guī)模擴(kuò)大后,密封難度增加、內(nèi)部溫度梯度上升,需優(yōu)化密封結(jié)構(gòu)與熱管理系統(tǒng)。

2.3 系統(tǒng)層面:SOFC/SOEC 系統(tǒng)示范與瓶頸

SOC 系統(tǒng)由 “電堆模塊 + 輔助設(shè)備(BOPs)” 組成,論文分別分析了 SOFC 系統(tǒng)、SOEC / 可逆 SOC(RSOC)系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀與挑戰(zhàn):

(1)SOFC 系統(tǒng):示范項(xiàng)目落地,BOPs 成關(guān)鍵瓶頸

系統(tǒng)組成:BOPs 包括重整器、換熱器、燃燒器、蒸汽發(fā)生器、逆變器等,占系統(tǒng)成本與故障率的主要部分 —— 歐洲 Ene-Field 項(xiàng)目數(shù)據(jù)顯示,SOC 系統(tǒng)故障中僅 1-2% 來自電堆,12% 來自 BOPs(重整器與逆變器)。

國(guó)內(nèi) BOPs 痛點(diǎn):產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,缺乏專業(yè)化 BOPs 供應(yīng)商,部分設(shè)備(如重整器)需 SOC 企業(yè)自主研發(fā),換熱器、燃燒器等為定制化產(chǎn)品,導(dǎo)致成本高、耐久性差,需推動(dòng)專業(yè)化供應(yīng)商進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈。

系統(tǒng)性能與示范項(xiàng)目:國(guó)內(nèi)單 SOFC 系統(tǒng)功率 1-35kW,低于國(guó)際領(lǐng)先水平(如 Bloom Energy 的 10MW 級(jí)系統(tǒng)),但已有多個(gè)標(biāo)桿示范項(xiàng)目落地:

潮州三環(huán) 210kW SOFC 熱電聯(lián)供項(xiàng)目(2020 啟動(dòng),2023 達(dá)標(biāo)):由 6 臺(tái) 35kW 系統(tǒng)組成,交流凈發(fā)電效率 64.1%,CHP 效率 91.2%,單系統(tǒng)運(yùn)行超 6500 小時(shí),為國(guó)內(nèi)公開最高水平;

濰柴動(dòng)力 120kW 金屬支撐 SOFC 系統(tǒng)(2023 發(fā)布):全球首款高功率金屬支撐系統(tǒng),凈發(fā)電效率 > 60%,CHP 效率 92.55%(公開最高),冷啟動(dòng)速度是其他產(chǎn)品的 3 倍以上;

SOFCMAN 25kW SOFC 系統(tǒng)(2021 示范):由 6 臺(tái) 5kW 電堆(共 1200 片單電池)組成,凈發(fā)電效率 60.8%,運(yùn)行約 1400 小時(shí);

中復(fù)能源 10kW SOFC 充電站:以天然氣為燃料,配套 110kWh 儲(chǔ)能電池,可同時(shí)為 3 臺(tái)電動(dòng)車直流充電;

國(guó)家能源集團(tuán) 100kW 整體煤氣化燃料電池(IGFC)系統(tǒng):由 5 個(gè)獨(dú)立 SOFC 模塊組成,碳捕獲率 98.3%。

(2)SOEC/RSOC 系統(tǒng):kW 級(jí)為主,耐久性數(shù)據(jù)缺失

SOEC 與 RSOC(可逆 SOC)是 “綠氫制備” 與 “可再生能源存儲(chǔ)” 的關(guān)鍵技術(shù),國(guó)內(nèi)企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)已開展多個(gè)示范項(xiàng)目:

浙江 H?-Bank:2022 年推出 5kW CO SOEC 與 RSOC,核心部件耐久性預(yù)計(jì)達(dá) 20000 小時(shí);

斯威夫特新能源(Swift New Energy):2023 年推出 10kW SOEC 系統(tǒng),可共電解水與 CO?制氫 / CO,能耗 3.6kWh/Nm3,綜合效率 > 82%;

中科院上海應(yīng)物所(SINAP):2023 年推出 200kW SOEC 系統(tǒng),能耗 3.16kWh/Nm3,產(chǎn)氫率 64Nm3/h,達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先;同年與中海油合作推出 10kW 水 - CO?共電解 SOEC 系統(tǒng),CO?單程轉(zhuǎn)化率 77.9%,合成氣產(chǎn)率 3.08Nm3/h,H?/CO 比可在 1.3-4.8 間調(diào)節(jié);

北京質(zhì)子動(dòng)力(BPEC):與中廣核、國(guó)家電網(wǎng)合作開展 2kW、5kW SOEC 項(xiàng)目,計(jì)劃 2023 年底推進(jìn) 25-50kW 項(xiàng)目。

目前國(guó)內(nèi) SOEC 系統(tǒng)以 kW 級(jí)為主,缺乏 MW 級(jí)系統(tǒng)案例,且多數(shù)項(xiàng)目未公開耐久性數(shù)據(jù),與國(guó)際領(lǐng)先水平存在差距。

03

SOC 應(yīng)用場(chǎng)景與未來發(fā)展趨勢(shì)

3.1 應(yīng)用場(chǎng)景:多領(lǐng)域覆蓋,適配能源轉(zhuǎn)型需求

基于 SOC“高效轉(zhuǎn)換、燃料靈活、可逆運(yùn)行” 的特性,論文展望了五大核心應(yīng)用場(chǎng)景:

(1)多場(chǎng)景熱電聯(lián)供(CHP)

SOFC 系統(tǒng)排放的 400-600K 高品位廢熱,可通過換熱器供應(yīng)熱水( residential 區(qū)域)或工業(yè)用熱(如化工、紡織行業(yè)),CHP 效率超 90%,適配 “分布式供能” 需求。

(2)分布式發(fā)電電動(dòng)汽車充電站:

緩解電網(wǎng)負(fù)荷壓力,提供持續(xù)穩(wěn)定供電;

工業(yè)園區(qū) / 數(shù)據(jù)中心 / 軍事基地:替代傳統(tǒng)柴油發(fā)電機(jī),具備清潔、高效、低噪音優(yōu)勢(shì),滿足高穩(wěn)定性供電需求。

(3)大型固定式電站SOFC - 燃?xì)廨啓C(jī)(GT)聯(lián)合循環(huán):

利用 SOFC 高溫高壓排氣驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電,提升系統(tǒng)總效率;

整體煤氣化燃料電池(IGFC):適配中國(guó)富煤資源,替代傳統(tǒng)火電廠,實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用(碳捕獲率可達(dá) 98% 以上)。

(4)交通運(yùn)輸

SOFC 可作為無人機(jī)、船舶、重型卡車的動(dòng)力源或增程器,提升續(xù)航里程(如濰柴動(dòng)力 30kW SOFC 電動(dòng)客車增程器,測(cè)試?yán)锍坛?60000km),降低碳排放。

(5)可再生能源存儲(chǔ)

針對(duì)風(fēng)能、太陽能的間歇性問題,SOEC 可在用電低谷期將電能轉(zhuǎn)化為 H?/CO 等燃料(長(zhǎng)期存儲(chǔ)),SOFC 在用電高峰期將燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能并入電網(wǎng),實(shí)現(xiàn) “削峰填谷”,助力電網(wǎng)穩(wěn)定。

3.2 未來發(fā)展趨勢(shì):聚焦三大技術(shù)方向

(1)開發(fā)中低溫 SOC(400-600℃)

當(dāng)前 SOC 運(yùn)行溫度 600-1000℃,高溫導(dǎo)致材料化學(xué)穩(wěn)定性下降、熱應(yīng)力增加、密封性變差,影響耐久性 —— 中低溫化是核心解決方案,關(guān)鍵路徑包括:

研發(fā)高導(dǎo)電 / 高催化活性中低溫材料;

推動(dòng)質(zhì)子傳導(dǎo)固體陶瓷燃料電池(PCFC)、無電解質(zhì)燃料電池(EFFC)等新型技術(shù)路線,降低運(yùn)行溫度。

(2)拓展燃料多樣性與共電解技術(shù)SOFC 端:

提升多燃料適應(yīng)性(如氨、甲烷、生物氣),解決非氫燃料導(dǎo)致的積碳、硫中毒問題,降低氫氣存儲(chǔ)運(yùn)輸成本;

SOEC 端:結(jié)合碳捕獲技術(shù),發(fā)展水 - CO?共電解,生產(chǎn)合成氣、甲醇等化學(xué)原料,助力化工行業(yè)脫碳。

(3)提升電堆與系統(tǒng)功率規(guī)模電堆層面:

突破規(guī)模化密封與熱管理技術(shù),擴(kuò)大單堆功率(目標(biāo)從當(dāng)前 1-5kW 提升至更高水平);

系統(tǒng)層面:解決 MW 級(jí)系統(tǒng)集成問題,適配大型電站、工業(yè)園區(qū)等高功率需求場(chǎng)景(如替代傳統(tǒng)火電廠需 100MW-10GW 級(jí)系統(tǒng))。

04

總結(jié)與展望

4.1 核心結(jié)論技術(shù)定位明確:

SOC 作為高效清潔的雙模式能量轉(zhuǎn)換裝置,在 “雙碳” 目標(biāo)下具備不可替代的價(jià)值,是中國(guó)新能源技術(shù)的重要發(fā)展方向;

產(chǎn)業(yè)鏈初步形成:國(guó)內(nèi)已突破從材料到系統(tǒng)的核心技術(shù),形成“企業(yè)研發(fā) + 示范應(yīng)用” 的產(chǎn)業(yè)格局,潮州三環(huán)、濰柴動(dòng)力等企業(yè)成為標(biāo)桿;

差距與瓶頸顯著:與國(guó)際領(lǐng)先水平相比,國(guó)內(nèi)在電堆耐久性(5 年 vs 10 年)、系統(tǒng)功率(35kW vs 10MW)、BOPs 專業(yè)化程度、中低溫材料產(chǎn)業(yè)化等方面仍有差距,需重點(diǎn)突破;應(yīng)用前景廣闊:多場(chǎng)景適配性(熱電聯(lián)供、分布式發(fā)電、儲(chǔ)能等)為 SOC 提供了巨大市場(chǎng)空間,未來有望成為能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)之一。

4.2 未來展望

論文指出,中國(guó) SOC 產(chǎn)業(yè)需通過 “產(chǎn)學(xué)研協(xié)同” 推進(jìn)技術(shù)突破:學(xué)術(shù)界聚焦中低溫材料、新型結(jié)構(gòu)研發(fā),產(chǎn)業(yè)界推動(dòng)材料成本下降與系統(tǒng)規(guī)模化,政策層面引導(dǎo)專業(yè)化 BOPs 供應(yīng)商進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈 —— 隨著技術(shù)成熟與成本降低,SOC 將在能源利用中占據(jù)重要地位,助力中國(guó)實(shí)現(xiàn) “雙碳” 目標(biāo)與能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。

Bowen Wang, Rongxuan Wang, Ruihao Lu, Qing Du & Kui Jiao (2025)

Development and industrialization progress of solid oxide cell in China, International Journal of

Green Energy, 22:2, 334-342, DOI: 10.1080/15435075.2024.2414228

2025年度氫能產(chǎn)業(yè)“金鼎獎(jiǎng)”評(píng)審?fù)ㄖ?/strong>

氫能產(chǎn)業(yè)“金鼎獎(jiǎng)”是由“中國(guó)氫能 100 人論壇”與“氫能觀察”聯(lián)合主辦的年度重磅行業(yè)評(píng)選活動(dòng)。依托主辦單位的行業(yè)影響力與資源積淀,獎(jiǎng)項(xiàng)歷經(jīng)多年發(fā)展迭代,已構(gòu)建起嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的評(píng)選體系,成為氫能領(lǐng)域極具公信力與權(quán)威性的標(biāo)桿評(píng)選之一。

評(píng)選范圍全面覆蓋氫能全產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié),囊括制氫、電解槽、儲(chǔ)運(yùn)及核心零部件等領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)企業(yè)品牌、前沿創(chuàng)新產(chǎn)品、關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)與典型應(yīng)用案例,實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)資源的精準(zhǔn)挖掘與整合。本次評(píng)選以“樹立行業(yè)標(biāo)桿、賦能高質(zhì)量發(fā)展”為核心宗旨,通過遴選產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的優(yōu)秀典范,發(fā)揮榜樣示范引領(lǐng)作用,凝聚產(chǎn)業(yè)發(fā)展共識(shí),引導(dǎo)行業(yè)資源向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、綠色低碳方向集聚,助力氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量、規(guī)范化發(fā)展!

獎(jiǎng)項(xiàng)設(shè)置

01 2025 年度氫能領(lǐng)軍人才年度成就、創(chuàng)新應(yīng)用、技術(shù)專家

02 2025 年度氫能制氫裝備領(lǐng)軍企業(yè)ALK/PEM/AEM/SOEC

03 2025 年度氫能燃料電池領(lǐng)軍企業(yè)電堆及相關(guān)核心產(chǎn)品

04 2025 年度氫能儲(chǔ)運(yùn)加裝備領(lǐng)軍企業(yè)液氫、加氫站、壓縮機(jī)等

05 2025 年度氫能測(cè)試與裝備領(lǐng)軍企業(yè)綜合裝備、涂布設(shè)備、測(cè)試平臺(tái)、 測(cè)量設(shè)備、激光設(shè)備

06 2025 年度氫能最佳材料部件供應(yīng)商膜電極、雙極板、壓縮機(jī)、傳感 器、氣體擴(kuò)散層、密封材料、質(zhì)子交換膜、碳紙、催化劑、DCDC 等

07 2025 年度氫能交通示范領(lǐng)軍品牌重卡、兩輪、低空經(jīng)濟(jì)

08 2025 年度氫能最佳服務(wù)機(jī)構(gòu)協(xié)會(huì)媒體、服務(wù)機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)園等

09 2025 年度氫能優(yōu)秀項(xiàng)目案例綠氫項(xiàng)目、零碳案例

10 2025 年度氫能年度新銳企業(yè)成立三年內(nèi)新銳企業(yè)評(píng)選流程

01 2026 年 1 月 15 日—2 月 28 日征集申報(bào)企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)、個(gè)人按要求 填寫并提交申報(bào)表,組委會(huì)審查申報(bào)材料。

02 2026 年 3 月 1 日—3 月 5 日專家初評(píng) 組織專家對(duì)申報(bào)材料進(jìn)行初評(píng)審核。

03 2026 年 3 月 6 日—3 月 10 日補(bǔ)充材料。

04 2026 年 3 月 11 日—3 月 15 日組織專家就初篩名單進(jìn)行綜合評(píng)審,評(píng)選出“氫能金鼎獎(jiǎng)”。

05 2026 年 3 月 24 日發(fā)布評(píng)選結(jié)果,于 CHEC2026 期間舉辦頒獎(jiǎng)儀式。

評(píng)選報(bào)名

張老師 18088655286

劉老師 13756043953

郵箱:qn@21xny.com

 
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