11月22日，濰柴動力在發(fā)布的對外投資活動記錄中再次強(qiáng)調(diào)，氫燃料電池和固態(tài)氧化物燃料電池（SOFC）是公司重點發(fā)展方向，目前已掌控對應(yīng)新能源業(yè)務(wù)優(yōu)質(zhì)資源。

無獨(dú)有偶，11月17日中廣核研究院高級工程師張淑興在“2018中外工程師大會暨中國（深圳）氫能及燃料電池高峰論壇”上也公開表示中廣核正在對SOFC進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。

SOFC是在中高工作溫度下，直接將儲存在燃料和氧化集中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的全固體化學(xué)發(fā)電的裝置，無需使用Pt（鉑）等昂貴的催化劑，且具備對環(huán)境友好、污染小、噪音低、燃料適應(yīng)性廣（可用天然氣、甲烷、沼氣等）發(fā)電和熱點聯(lián)產(chǎn)效率高的特點（發(fā)電效率可達(dá)45％－60％，熱點聯(lián)產(chǎn)效率超80％），是所有碳機(jī)燃?xì)庾罡咝У哪茉蠢�用方式�?/p>

此外，SOFC逆向運(yùn)行制備SOEC 的技術(shù)也非常有價值，是實現(xiàn)電能和化學(xué)能之間高效轉(zhuǎn)化和存儲的關(guān)鍵技術(shù)。SOEC不僅可以電解水制氫，也可以電解二氧化碳，助力燃油氣實現(xiàn)二氧化碳捕捉和循環(huán)利用。

基于以上優(yōu)點，SOFC可作為小型動力電源、家庭熱電聯(lián)產(chǎn)功能系統(tǒng)、分布式發(fā)電系統(tǒng)、大型電站等，功率范圍覆蓋瓦級到兆瓦級，具有廣泛的應(yīng)用場景。

在家用領(lǐng)域，與更早上市的PEFC產(chǎn)品相比，SOFC不僅發(fā)電效率更高，部件個數(shù)也將減至1／3左右，由于電池余熱品質(zhì)高，經(jīng)過熱回收系統(tǒng)SOFC可以以熱水或供暖的形式使用，進(jìn)而放寬家用熱水罐尺寸限制。

但投入大、研發(fā)難度高等因素極大的限制了SOFC的商業(yè)化應(yīng)用，整體來看歐美、日、澳等國對SOFC的研究和應(yīng)用已逐步完善，陸續(xù)實現(xiàn)300W－200kW電池應(yīng)用。

國內(nèi)SOFC尚處于技術(shù)攻關(guān)階段，SOFC系統(tǒng)集成的多物理場、耦合平衡與控制系統(tǒng)設(shè)計兩大核心難題還未被妥善解決。

我國關(guān)于SOFC的研究最早始于1970年代，1990年以后，在國家科技部、國家發(fā)改委、中科院等的資助支持下，多家高校和機(jī)構(gòu)展開了對SOFC關(guān)鍵材料和制備工藝的探索和研究工作。

隨著近年來，國內(nèi)氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)扶持政策進(jìn)一步明確，國內(nèi)大型企業(yè)也逐漸導(dǎo)入SOFC布局，相信隨著大型企業(yè)和資本的扛鼎入局，國內(nèi)SOFC電池研發(fā)將取得進(jìn)一步發(fā)展。

以下為國內(nèi)外部分SOFC企業(yè)概況：

西門子西屋電力公司（Siemens Westinghouse Power Generation）

Siemens是管式SOFC的先行者，其開發(fā)的無密封高溫式SOFC具有長壽命、高可靠性和耐熱循環(huán)等特點，創(chuàng)造了在1000℃運(yùn)行上萬小時無衰減的記錄。

早在1986年，Siemens研發(fā)的400 W管式SOFC電池組在美國田納西州運(yùn)行成功，并后續(xù)在東京、荷蘭、大阪、加州等地進(jìn)行了超萬小時的實驗運(yùn)行。2000年，Siemens設(shè)計制造了世界上第一臺220 kW的SOFC ／GT聯(lián)合循環(huán)電站。

Siemens不但試驗了多個kW級SOFC，而且正在研究MW級SOFC與燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)。

布盧姆能源公司（Bloom Energy）

Bloom Energy是目前SOFC行業(yè)內(nèi)技術(shù)力量最強(qiáng)，運(yùn)作最成功的公司之一，其采用電解質(zhì)支撐電池技術(shù)，主要生產(chǎn)SOFC分布式電源，產(chǎn)品包括ES5、ES－5700、ES5710等。

其推出的模塊化設(shè)計類似于一個構(gòu)建塊，可以將任何數(shù)量的系統(tǒng)在不同的配置中聚集在一起，每臺能源服務(wù)器產(chǎn)生200－300kW電力，形成從數(shù)百千瓦到數(shù)十兆瓦的解決方案。

目前，Bloom Energy公司開發(fā)的SOFC發(fā)電系統(tǒng)規(guī)格覆蓋100－250kW，主要發(fā)展方向為長壽命、低衰減及大功率系統(tǒng)，已在全球500多個站點，部署了數(shù)百兆瓦的解決方案 為包括蘋果、谷歌、eBay、易趣、AT＆T、NTT等公司在內(nèi)的客戶提供了超200套SOFC系統(tǒng)。

2018年6月，Bloom Energy向美國證券交易委員會提交注冊聲明，擬在紐約證券交易所上市。

英國錫里斯動力控股有限公司（Ceres Power）

Ceres Power專業(yè)從事適用于多種燃料氣（石油液化氣、天然氣、甲醇及氫氣等）的SOFC電池堆開發(fā)。

其技術(shù)源于英國帝國理工大學(xué)，采用氧化釓摻雜氧化鈰基材料作電解質(zhì)，不銹鋼作為支撐和連接材料，金屬支撐體使電池的支撐功能和導(dǎo)電功能分離。

Ceres Power特有的SteelCell®技術(shù)，已持續(xù)研究開發(fā)近16年，擁有約50項專利，具有功率密度高、制造成本低等優(yōu)勢，產(chǎn)品覆蓋住宅、數(shù)據(jù)中心、商業(yè)發(fā)電和汽車四個應(yīng)用領(lǐng)域。

2018年5月，濰柴動力擬投資4000余萬英鎊，持有Ceres Power 20％股權(quán)，雙方計劃2019年前在中國開發(fā)和演示CNG燃料SteelCell®SOFC混合動力電動公交車，2020年前在華成立合資公司，加快推動SOFC技術(shù)在中國市場的商業(yè)化。

通用電氣（GE）

GE的SOFC技術(shù)源于國家能源技術(shù)實驗室，主要開發(fā)用于兆瓦級集成氣化燃料電池動力裝置的SOFC。

2017年初，GE表示已經(jīng)設(shè)計、制造和測試了50 kW量級的SOFC先導(dǎo)系統(tǒng)，并已在著手1．3MW HSOFC系統(tǒng)的試點工作。在實際應(yīng)用過程中，GE的SOFC系統(tǒng)發(fā)電效率達(dá)60％，電氣輸出可達(dá)1．0MW，具備1－10MW分布式電源模塊提供能力，已實現(xiàn)最小站點安裝。

此外，GE研發(fā)的全新SOFC技術(shù)，用不銹鋼代替鉑和稀土元素，發(fā)電效率可達(dá)65％，當(dāng)系統(tǒng)配置為捕獲廢熱時，其總體效率可增長到95％。

加拿大環(huán)球熱電公司（Global Thermoelectric）

Global在中溫平板型 SOFC 研發(fā)領(lǐng)域具有重要的地位。其工作溫度1023k陰極負(fù)載的SOFC，單個燃料電池輸出功率密度大于1W／cm2，電池堆輸出功率密度大于600mW／cm2，電解質(zhì)YSZ厚度可達(dá)5－10μm。

通過特有的集成制造工藝（TSC II），制造Global的電池能夠進(jìn)行多次熱循環(huán)和電負(fù)載循環(huán)。 在6000小時的測試中證明，在0．55A ／ cm2的電流密度下，每1000小時的長期降解率約為1％。

據(jù)稱，Global目前能夠生產(chǎn)體積相當(dāng)于5MW／年的電池，產(chǎn)量高達(dá)90％，每千瓦電池成本（直接人工和材料）減少65％。

三菱日立（MHPS）

三菱日立采用管狀結(jié)構(gòu)的SOFC電堆技術(shù)，擁有固體氧化物燃料電池（SOFC）和微型燃?xì)廨啓C(jī)（MGT）的混合系統(tǒng)產(chǎn)品。其SOFC和燃?xì)鉁u輪、蒸汽渦輪的聯(lián)合發(fā)電機(jī)組，電效率約45％，綜合電效率約60％。

2015年，三菱日立向九州大學(xué)提供的SOFC－MGT混合動力系統(tǒng)原型機(jī)，在不損壞燃料電池的情況下持續(xù)穩(wěn)定發(fā)電累計超10000小時。2016－2017年三菱日立向豐田、NGK、東京燃?xì)�、大成等企業(yè)安裝運(yùn)行了4臺250kW樣機(jī)。

通過實際運(yùn)營驗證，三菱日立SOFC－MGT混合動力系統(tǒng)得到簡化，系統(tǒng)緊湊（體積和長度減少了23％），系統(tǒng)成本有效降低。

FuelCell Energy

在美國能源部（DOE）的支持下，F(xiàn)uelCell Energy構(gòu)建并測試了50 kW SOFC概念驗證電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)以55％的效率（HHV）集成到電網(wǎng)中，在1500小時的運(yùn)行中，堆棧降級率為0．9％／ 1000小時。

2015年，F(xiàn)uelCell Energy的50KW SOFC已在康涅狄格州丹伯里并網(wǎng)運(yùn)行，互連式100KW SOFC在2016年在丹伯里投入運(yùn)行，并著手建造400KW的SOFC。

現(xiàn)階段，F(xiàn)uelCell EnergySOFC技術(shù)能夠達(dá)到60％效率，加上余熱利用率可達(dá)到80－85％，處于世界領(lǐng)先水平。

晉煤集團(tuán)

2018年8月，全國首套以煤為原料的15kW SOFC項目在晉煤集團(tuán)天溪煤制油分公司燃料電池實驗室打通全流程，實現(xiàn)了從煤經(jīng)氣化再通過SOFC發(fā)電示范。

該項目系晉煤集團(tuán)承擔(dān)的山西省重點科技攻關(guān)項目，最終目標(biāo)是建立以煤為原料的SOFC整體示范工程。項目完成了從粉體材料－單電池－電堆－發(fā)電系統(tǒng)集成的研究，對電堆、發(fā)電系統(tǒng)的各項指標(biāo)進(jìn)行了多次試驗，實現(xiàn)了SOFC高效、清潔發(fā)電。

寧波索福人能源技術(shù)有限公司

寧波索福人能源創(chuàng)立于2014年，主要從事SOFC發(fā)電系統(tǒng)研發(fā)，具備從粉末、電池、電堆到系統(tǒng)的產(chǎn)品提供能力，主要產(chǎn)品有ASC 30電堆（700W）、ASC 30電堆（2kW）、ASC 60電堆等。

據(jù)稱，其體積增加2倍的30單元電池堆（14cm×14cm×8cm）峰值功率在750℃達(dá)到2．6kW，放電電流達(dá)到128A，運(yùn)行功率大于2kW。在電池堆自熱運(yùn)行的條件下，功率達(dá)到2．2kW，放電電流90A，電池單體平均電壓0．8V，燃料利用率68％時，電效率達(dá)到44％，運(yùn)行時體積功率密度大于1．4kW／L。

蘇州華清京昆新能源科技有限公司

華清新能源創(chuàng)建于2010年，SOFC相關(guān)產(chǎn)品包括SOFC單電池、電堆、發(fā)電系統(tǒng)和千瓦級測試系統(tǒng)等，其中電堆主要有HS－101型、HS－102型、HS－102型等。

目前華清能源已完成產(chǎn)品中試試驗，實現(xiàn)SOFC關(guān)鍵材料、電池核心元件、電堆模塊集成和獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)貫通。