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近日，山東重工旗下濰柴和中國重汽接連在山東濟南召開重大會議，讓泉城人民熱血沸騰，為之驕傲。 2023年2月18日，濰柴發(fā)布全球首款大功率金屬支撐商業(yè)化SOFC（固體氧化物燃料電池）產(chǎn)品。該產(chǎn)品的熱電聯(lián)產(chǎn)效率高達(dá)92.55%，創(chuàng)下了大功率SOFC熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)效率全球最高紀(jì)錄。 相關(guān)資訊在全國百家媒體轉(zhuǎn)發(fā)，大家也都由此得知譚旭光和濰柴又創(chuàng)造了一個行業(yè)奇跡，濰柴當(dāng)真是山東之光。但極少有人知道SOFC到底是什么？應(yīng)用在哪個行業(yè)，能否為汽車提供動力？  SOFC是什么SOFC是新一代燃料電池，是在中高溫下直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電裝置，是目前全球范圍內(nèi)發(fā)電效率最高的新能源技術(shù)路線。由于SOFC的工作溫度較高，所以屬于高溫燃料電池，其發(fā)電效率可達(dá)60%以上，熱電聯(lián)產(chǎn)效率可達(dá)85%以上。 SOFC始于20世紀(jì)40年代，直到80年代以后才得到蓬勃發(fā)展。這種發(fā)電裝置可以使用天然氣、氫氣、煤制氣、生物質(zhì)氣、甲醇等多種燃料，簡單說，它就是一種小型發(fā)電機。 目前，SOFC技術(shù)在美國、日本為代表的發(fā)達(dá)國家已經(jīng)日趨成熟，開始進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段。由于國外SOFC技術(shù)和產(chǎn)業(yè)一直對中國實施封鎖，我國只能走自主開發(fā)的路線。  國外SOFC技術(shù)八九十年代，美國亞利桑那大學(xué)的KR Sridhar博士和團隊被美國航天局指派負(fù)責(zé)研究和制造可以在火星上維持生命的技術(shù)，為此他們設(shè)計出可以從電力產(chǎn)生空氣和燃料或從空氣和燃料產(chǎn)生電力的裝置。后來他們意識到，這項用于火星的技術(shù)在地球上也擁有廣闊的發(fā)展前景。 2001年，火星項目結(jié)束后，KR Sridhar博士和團隊成立了Bloom Energy公司，旨在研究和利用清潔、可靠、廉價的電力能源。  Bloom BOX如今，美國Bloom Energy是全球范圍內(nèi)最大的SOFC公司，世界100強企業(yè)中有25家是其客戶，其主要產(chǎn)品發(fā)電效率可以達(dá)到65%，總裝機量已經(jīng)超過350MW，為Google、eBay、Wal Mart等公司提供了數(shù)百套燃料電池分布式發(fā)電系統(tǒng)，是目前公認(rèn)的SOFC行業(yè)內(nèi)技術(shù)力量最強、運作最成功的公司。 在日本，SOFC已廣泛應(yīng)用于家庭。截至2019年底，日本已有超過26萬戶家庭安裝了氫燃料電池。到2030年，日本政府計劃讓氫燃料電池走進(jìn)530萬戶家庭，使全國20%的家庭用上氫能源。日本SOFC的主要研發(fā)機構(gòu)有愛信精機、大阪燃?xì)狻⒕┐伞⒇S田汽車等企業(yè)，他們的目標(biāo)是到2024年SOFC發(fā)電效率超過65%，壽命達(dá)15年。 韓國SOFC主要應(yīng)用在公用事業(yè)領(lǐng)域，他們的技術(shù)是從英國Ceres Power和美國Bloom Energy這兩家公司引進(jìn)和推廣的。  日本家用SOFC產(chǎn)品因眾所周知的原因，中國在這一領(lǐng)域起步較晚，目前正在快馬加鞭，趕超國外。近年來，國家和廣東省、北京市等地方都在積極推動SOFC技術(shù)與產(chǎn)品的試點應(yīng)用。現(xiàn)在主要有濰柴、華清能源、潮州三環(huán)、壹石通、中自科技、佛燃能源、新奧股份、中環(huán)環(huán)保、通微新能源等企業(yè)在對SOFC進(jìn)行研究。 濰柴SOFC技術(shù)濰柴是中國裝備制造業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，在行業(yè)內(nèi)以創(chuàng)新著稱，去年連續(xù)發(fā)布了全球首款本體熱效率51%、52%的柴油機，舉世矚目。 濰柴有動力電池、氫燃料電池、固體氧化物燃料電池三大新能源技術(shù)路線，SOFC則是從2018年才開始的。濰柴通過戰(zhàn)略投資英國SOFC技術(shù)公司希鋰斯成為其第一大股東，累計投入20億元，雙方組建了以百名博士為主的研發(fā)團隊，歷時五年，終于實現(xiàn)了SOFC技術(shù)的工程化突破，全面掌控了新一代SOFC關(guān)鍵核心技術(shù)。  近日濰柴發(fā)布的全球首款大功率金屬支撐商業(yè)化SOFC產(chǎn)品，有三大重大技術(shù)突破：一、熱電聯(lián)產(chǎn)效率達(dá)到92.55%，在大功率SOFC系統(tǒng)中全球最高；二、使用最先進(jìn)的新一代金屬支撐SOFC技術(shù)，使運行溫度從800℃高溫降至600℃，可啟停次數(shù)是國際競品的4倍以上，啟動速度是國際競品的3倍以上；三、通過國際權(quán)威檢測機構(gòu)TüV南德的歐盟CE認(rèn)證，完成39項全項認(rèn)證測試。 濰柴SOFC產(chǎn)品適用于工業(yè)園區(qū)、樓宇、數(shù)據(jù)中心等多個場景，可為分布式能源和微電網(wǎng)提供綠色低碳的解決方案。在實際使用中，濰柴SOFC產(chǎn)品運行穩(wěn)定，凈發(fā)電效率超過60%，一方天然氣可以發(fā)6度電。 SOFC能否為汽車提供動力由于早期SOFC的工作溫度較高，一般在800～1000℃，這一缺點大大降低了SOFC產(chǎn)品的實際應(yīng)用。后來經(jīng)過科學(xué)家們的不斷研究和開發(fā)，讓SOFC工作溫度降低至600～700℃，使SOFC產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用。目前SOFC產(chǎn)品在中國尚屬于應(yīng)用示范項目，不像美國、日本那樣被廣泛采用。 SOFC產(chǎn)品是可以應(yīng)用在汽車上的，但是這樣的汽車不一定賣得出去。 第一，SOFC產(chǎn)品的體積較大，安裝在乘用車上面會占用太多空間，很不合適，但它可以應(yīng)用在房車、公交車、重卡等大型汽車上作為輔助動力裝置。第二，SOFC產(chǎn)品的啟動時間在65分鐘至200分鐘，如果用它給汽車提供動力，燃油車跑出100公里了，SOFC汽車還沒熱身呢。第三，SOFC產(chǎn)品的壽命有待考證。  所以目前，SOFC產(chǎn)品主要是為樓宇、工業(yè)園區(qū)、公共事業(yè)提供電力供應(yīng)。使用這種發(fā)電裝置十分省錢，比國家電網(wǎng)的電便宜很多，同時也符合國家倡導(dǎo)的綠色低碳的大政策。 總結(jié)煤炭、石油、天然氣等不可再生能源總有一天會被人類消耗殆盡，可以使用氫氣發(fā)電的SOFC產(chǎn)品將是未來的趨勢。 未來，SOFC產(chǎn)品在中國會得到更加廣泛的應(yīng)用，這只是時間問題。濰柴人擁有“一天當(dāng)兩天半用”的拼搏精神，相信在不久的將來，濰柴SOFC產(chǎn)品或可以應(yīng)用在千家萬戶，甚至是汽車上。 |
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