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“谋局”SOFC市场化

发布日期:2022-04-11 15:35   来源:未知   阅读:

  “双碳”目标驱动下,多家企业对固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,简称SOFC)展开布局。SOFC商业化开始闪现希望之光。

  近日,潍柴动力公开表示,该公司首款30kW固态氧化物燃料电池热电联供系统在潍坊投入运行,使用的燃料是天然气。佛燃能源对旗下全资子公司进行增资,助力其研发SOFC等项目。杭锅股份对独立开发并掌握SOFC技术的臻泰能源宣布增资1500万。此外,中广核、北京低碳院、宁波索福人、潮州三环、华清能源、佛山索弗克等也均在SOFC方面传来消息。

  SOFC是一种具有很高应用前景的燃料电池,目前世界上发达国家普遍把其作为一种战略储备技术并已进入商业化应用初级阶段。而我国,长时间以来都难以拿下这块技术高地。现在,多家企业展开密集布局,是否意味着SOFC在国内实现市场化已经不远?

  SOFC是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置,是目前几种燃料电池中理论能量密度最高的一种。

  SOFC具有发电效率高(自身发电效率接近60%,与热气轮机联用效率可达80%以上)、燃料种类广、无需贵金属催化剂、易于模块化组装、绿色环保等优势,主要应用在便携式电源、分布式发电/热电联供系统、高性能动力电源、大型发电站等领域。

  近两年,国家能源结构向绿色低碳转型,SOFC因为可以作为新能源发电调峰的主力军在国内开始备受关注,布局企业显著增多(具体如下图),代表企业有潍柴动力、中广核集团、北京低碳院、浙江氢邦、宁波索福人、潮州三环、华清能源、佛燃能源等。

  此外,杭锅股份(002534)对臻泰能源——一家少数独立开发并掌握原创SOFC核心技术及其完整底层制备工艺的企业增资1500万;康明斯已明确提出将选择SOFC作为燃料电池技术的新方向,现在已经在开发SOFC技术。

  SOFC技术有助推我国能源结构绿色低碳转型和煤炭清洁利用。在双碳目标驱动下,SOFC在国内的热度正在快速升温。

  SOFC技术在美、日为代表的发达国家已开始进入商业化应用初级阶段。由风险投资基金支持的美国Bloom Energy公司已在加州为Google、eBay、WalMart等公司提供了数百套燃料电池分布式发电系统。

  日本的SOFC发展主要由NEDO(日本新能源产业技术综合开发机构)推动,早在2017年,日本工业用的SOFC燃料电池已开始进入商用化阶段。欧洲的SOFC技术同样已基本成熟。

  而我国一直也想占领SOFC技术高地,并最早在1970年就已经展开研究,但是由于国外的SOFC技术和产业一直对我国实施封锁,同时这一技术路线研发难度高且投入巨大、没有政府扶持等原因,长时间以来都处于滞后状态。现在,从上述多家企业的布局及取得成绩看,国内在SOFC的发展上显然已经掌握了SOFC的理论基础、关键材料和核心部件制备、单电池/电堆及系统集成等多项技术,具备了实现产业化发展的基础。

  尤其从潍柴动力与Ceres Power、博世签署非约束性协议计划在中国开展SOFC战略合作,潮州三环具备量产能力同时在新建研发基地,华清能源建成国内首条SOFC 自动化生产线等典型事例来看,中国SOFC的产业化已经“春潮涌动”。

  从专利角度看,相关资料显示,我国从1997年开始申请 SOFC专利,在2012 年布局了第一个SOFC方向的973 项目,此后至今国内对 SOFC 的关注度逐渐升高,专利申请数量逐年上升。

  “国内SOFC有非常大的应用潜力,比如冬天供暖消耗大量天然气,若采用SOFC热电联供,整体效益会极大提高。这是一个之前被忽视的新兴市场,值得企业及政府去大力推动的市场。这两年国内SOFC陆续进入现场试验和示范阶段,这是一个好的信号。”一位SOFC产业研究员告诉高工氢电。

  那么,这一新兴市场距离大规模商业化还有多远?一家SOFC公司高层向高工氢电指出,目前中国SOFC在产业化方面还存在三大显著瓶颈:其一,国内资本参与度低,国外SOFC行业基本上都有大财团投资支持,国内资本市场对SOFC的投入远远不够,单靠企业自身投入力量单薄、融资难;

  其二,国内缺乏SOFC一对一政策支持,我国在质子交换膜燃料电池领域有针对性政策支持,SOFC领域未出台针对性政策支持,只能享受新能源领域普惠政策,国外政府专门针对SOFC出台对应扶持政策,例如:美国抵税措施、日本政府补贴政策,政府大力扶持该项技术,培育了如BloomEnergy、三菱重工等众多优秀企业,目前在美日等发达国家SOFC技术和产品均被列为战略高技术;

  其三,国内上下游企业产业配套不足,SOFC技术集成化高,需要上下游材料、自动化等配套产业支持。

  “现在这个阶段国内SOFC市场应用还面临很多困难,但结合国家能源转型的战略需要,很多企业已经展开了布局,国内SOFC市场化会比想象中要快,最多再需要5年左右的时间应该就能打开新局面。”上述高层说。