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环境友好型的固体氧化物燃料电池(SOFC)

来源:     作者:     时间 :2018-08-28 11:10:00

环境友好型的固体氧化物燃料电池(SOFC)在发达国家被列为对经济繁荣和国家安全至关重要的必须发展的技术之一,其商业化的研发已取得全面突破。

当今固体氧化物燃料电池(SOFCs)的主要发展方向是将其操作温度由1000℃降低到600~800℃的中温化并使其商业化,解决该问题的有效方法是采用阳极支撑型结构的SOFC。大规格阳极支撑型的平板式高性能SOFC单电池的制备成为SOFC商业化的首要任务,如何廉价制备大规格阳极支撑型的平板式的高性能SOFC单电池,这是SOFC电堆能否全球范围内商业化的技术瓶颈之一。

本项目首次将水系流延制备技术(包括多层水系流延技术)和异质材料共烧技术用于平板式大规格中温固体氧化物燃料电池阳极与电解质复合多层材料的制备中。采用水系流延法制备出大面积100mm*100mm、平整度好、结构均匀、性能稳定等特性。电解质和阳极叠层共烧后,电解质烧结的相对密度为98.5%,厚度在10~20μm。阳极孔隙率为32.5vol%、空隙分布均匀,各相分布均匀,厚度为0.5~1.0mm,单电池平整度好,能满足组堆的需要。该项技术绿色环保,工艺简单、成本低廉,易于产业化的实施。

一、        技术指标

1、工作温度700~750℃;

2、单电池面积≥100mm*100mm;

3、电池电解质膜厚度≤20μm;

4、单电池在运行条件下的开路电压达1.1v以上;

5、单电池最大功率密度≥0.3W/cm2(H2为燃料,750℃运行,燃料可多样化)。

二、        投资概算

本项目计划需要投资方投资约1200万元,其中建设投资800万元,流动资金400万元,便能开展生产,在短期能收到很好的经济效益和社会效益。

三、        市场需求

固体氧化物燃料电池的技术已经获得突破。在全球范围内将产生巨大的需求。美国三大燃料电池公司(Plug Power、FuelCell Energy、Ballard Power)逐步开始盈利,其股票值2013年增长138%,据调查:2013年市场(主要是美国市场)需求3.5亿美元,预测燃料电池的市场将走向亚洲和欧洲,这也将迎来更大的市场需求量。单电池在俄罗斯和其它欧洲国家需求量大,供不应求。国内市场主要是用于研发和制备示范电堆及发电系统,有一定的市场需求量。该产业是朝阳产业和欣欣发展的产业。随着该项技术的全面突破和成本的降低,其市场需求将步入快速增长的轨道。


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