固体氧化物燃料电池(SOFC)具有发电效率高、燃料适应能力强、高温余热可回收等优点,在大型发电、分布式发电及热电联供、交通运输及调峰储能等领域具有广阔的应用前景,是最前沿的燃料电池技术。
在全球碳中和背景下,固体氧化物燃料电池以清洁高效的特点,成为当前新型发电方式的潜力选手。全力发展能够使用多种燃料的固体氧化物燃料电池技术将助推我国供给侧能源改革,推动能源技术革命,为实现碳达峰、碳中和目标奠定技术基础。
国内在固体氧化物燃料电池领域积极布局的企业众多,以下是20家代表性的企业:
作为国内最早研发生产SOFC的企业之一,2004年,三环集团开展SOFC电解质隔膜片的开发和生产,2012年开始量产SOFC单电池,2017年便向国内市场推出固体氧化物燃料电池电堆。2023年,广东省能源集团与潮州三环合作开展的“210kW高温燃料电池发电系统研发与应用示范项目”顺利通过验收,成为中国SOFC发展的重要里程碑节点。
经过近20年的持续投入与技术攻关,三环集团已成为全世界SOFC电解质隔膜片、SOFC单电池的主要供应商,掌握从材料、单电池、电堆、到系统的SOFC/SOEC全技术链条研发及量产能力,拥有50余项关键基础材料、单电池、电堆、系统的核心专利。率先推出国内首台35kW和50kW大功率SOFC发电系统,并牵头承担“十三五”“十四五”国家重点研发计划。下一步,三环集团将加速推动SOFC产品的规模化商业应用。
苏州华清京昆能源有限公司(简称:华清能源)创立于2010年,是专注于氢能固体氧化物燃料电池的研发、生产、应用一体化科技型企业。2018年,徐州华清京昆能源有限公司在徐州经济技术开发区成立,注册资本2亿元。2019年2月在徐州开启产业化进程,历时四年先后实现了电池量产、电堆量产,完成了发电模组、重整器、电力电子及BOP控制等系统开发,实现了1kW、5kW和25kW SOFC发电系统集成。
2024年1月7日,华清能源、清华大学与陕西氢能正式签订固体氧化物燃料电池技术研发与应用示范项目技术开发合同。
潍柴动力股份有限公司成立于2002年,是中国内燃机行业首家在香港H股上市的企业,也是首家通过换股吸收合并方式实现“H to A”两地上市的企业。
2018年5月,潍柴动力战略投资全球领先的SOFC技术公司英国希锂斯,成为其最大股东。潍柴累计投入20亿元,双方组建了以百名博士为主的开发团队。经过5年努力,实现了SOFC技术的工程化突破,全面掌控了新一代SOFC关键核心技术。
2023年2月18日上午,潍柴发布全球首款大功率金属支撑固体氧化物燃料电池SOFC商业化产品。
2019年,由中国科学院宁波材料技术与工程研究所、宁波东睦广泰企业管理合伙企业(有限合伙)和北京中科创星硬科技创业投资合伙企业(有限合伙)多方联合创建,正式成立氢邦科技。
氢邦科技主要是做固体氧化物燃料电池电堆及相关发电/电解系统的设计、研发与制造,致力于燃料电池技术、清洁能源利用技术、电力生产与存储技术的开发与应用。目前已在宁波保税西区建成平管式燃料电池电堆中试生产线kW及以下电堆生产制造,电堆年产能可达5MW。
浙江臻泰能源科技有限公司(简称“臻泰能源”)成立于2016年2月,主要是做原创高温燃电技术的开发及产业化,在自有高温燃电技术的基础上,开发有低成本综合长时储能站技术。公司核心产品为高温燃料电池电芯,电堆及其集成应用系统。
目前,臻泰能源基本的产品有新型ZTSOC高温燃料电池片、电堆及其集成应用系统,同时提供有关技术服务和项目研发设计支持服务。ZTSOC高温燃料电池作为可高效实现电能、化学能、热能相互转换的关键器件,有发电SOFC和电解SOEC两种工作模式。在下游应用方面,则包括了分布式热电联供、离网电源、车载电源;制绿氢同时合成绿色燃料(甲醇、甲烷、氨);风光发电配套储能或其他分布式储能。
2023年7月,完成近亿元PreA轮融资,资金用于高温燃料电池技术的产品化、电池及关键设备的产线建设。
2023年8月,中国石油首套千瓦级固体氧化物燃料电池(SOFC)热电联供系统开车成功并稳定运行超千小时。石化院SOFC团队立足中国石油绿色转型重大需求,高质量完成系统模块设计集成、安装调试、优化运行等任务,千瓦级SOFC热电联供系统试车成功,实现了发电效率≥40%、蒸汽效率≥25%、热电综合效率≥80%。
中国船舶712所长期聚焦于燃料电池领域的应用。2023年10月24日,中国船舶712所获得中国船级社(CCS)颁发的“船用固体氧化物燃料电池发电系统原理认可证书”。这是国内首次船用SOFC发电系统原理认可,起到了行业示范引领作用。
新奥天然气股份有限公司业务覆盖平台气交易、天然气分销、产业智能平台建设与运营、基础设施运营、综合能源、工程建造及安装业务在内的天然气全场景。此外也积极在氢能、生物质等新能源领域 储备技术并拓展业务。
在SOFC项目方面,公司牵头负责国家科技部重点研发计划《固体氧化物燃料(SOFC)电池热电联供关键技术探讨研究》课题,实现将天然气、焦炉煤气、生物沼气等多种复杂燃料的化学能高效转化为电能和热能,报告期内已完成30 kW SOFC工程样机的技术开发、建造,和以焦炉煤气为燃料的热电联供工业应用示范。整体系统的净发电功率平均达35.6 kW(最大达到47 kW),发电效率达60.72%,热电联供效率超过95%,连续平稳运行时间达3000小时,并于2023年11月完成了科技部专家组现场见证工作。
壹石通是全球锂电池用勃姆石行业龙头,主要营业产品包括新能源锂电池涂覆材料、电子通信功能填充材料、低烟无卤阻燃材料等三大类。近年来,壹石通入局氢赛道,布局减碳固碳技术领域的新产品,瞄准固体氧化物电池SOFC二次创业。
2022年10月,壹石通发布了重要的公告拟由全资子公司安徽壹石通材料科学研究院有限公司作为实施主体,投资建设壹石通运营中心项目,预计总投资近4亿元;2023年2月,与中国科学技术大学先进技术研究院发起共建“固体氧化物燃料电池联合实验室”,致力于实现零碳循环和二氧化碳的资源化利用;2023年12月,公司在合肥南岗的固体氧化物能源系统建设项目开工,总投资约12.1亿元,建设周期为3年,将形成年产1GW固体氧化物能源系统的生产规模(含SOFC和SOEC)
中弗无锡新能源有限公司(简称“中弗新能源”)成立于2018年,是一家集科学研究、新技术开发、高科技产品生产和市场开发为一体的高科技企业。公司专注于商业化固体氧化物燃料电池(SOFC)和固体氧化物电解池(SOEC)的材料、电池片、电堆、发电系统和制氢系统等核心材料、元器件和成套设备研发。
2018年,中弗新能源在无锡建立了一条电池片的连续化工业生产线年,中弗新能源实现了电池和电堆的工业化量产,同年在无锡建成了一个10KW的SOFC超级充电站,目前已经对外试运营,该超级充电站的功率可达100kW。
2019 年,阿科力参与投资了阿科力中弗(无锡)燃料电池技术有限公司。其使用的中弗(无锡)新能源有限公司固体氧化物燃料电池(SOFC)设备目前还处于研发调试阶段,2023年度阿科力中弗目前还处于亏损状态。
中自环保科技股份有限公司是一家专注于新材料、新能源的研发、生产和销售的高新技术企业,是我国移动污染源尾气处理催化剂领域的少数主要国产厂商之一。
在SOFC领域,阳极支撑电池开发出可重复的批量制备工艺技术,开发出千瓦级的阳极支撑电堆的装堆技术并实现近百小时的短堆运行;金属支撑电池技术正在按计划开发中。
大洋电机是全球建筑及家居电器电机、车辆旋转电器、新能源汽车电驱动系统等行业的有突出贡献的公司之一,目前公司在氢燃料电池业务方面的优势主要是电力电子及软件集成技术和高速电机技术,公司在金属支撑固体氧化物燃料电池(SOFC)分布式能源及电解制氢技术方面做了产业布局,联合国内相关领域技术领先的科研院校进行深度合作,一同探讨研发SOFC项目产业化路径。
宁波索福人能源技术有限公司(简称“宁波索福人”)专门从事SOFC系统产业化的工作,由原中国科学院宁波材料技术与工程研究所燃料电池事业部创业而成。该公司也是国内少数几家真正具备SOFC产业化能力的企业,公司成立了SOFC单电池、电池堆以及发电系统的生产线,一直对外销售SOFC单电池、SOFC电池堆以及SOFC发电系统等产品,产品客户涵盖国内外。
2021年1月,宁波索福人25kW SOFC系统在索福人厂区顺利开车升温发电。目前,其在技术上能够给大家提供适用于数据中心、医院、宾馆、工业园、工厂、社区的大功率SOFC系统,且寿命长、全自动控制,自主化达到100%。
佛燃能源集团股份有限公司(简称“佛燃能源”)在SOFC、氢能装备制造研发、管道检测、窑炉热工装备制造与节能减排等方面做研发及业务规划,并取得了一定进展。
2021年6月,佛燃能源对旗下全资子公司广东佛燃科技有限公司进行增资,此次对子公司进行增资,将有利于佛燃科技投资研发固体氧化物燃料电池(SOFC)项目等项目。2023年年度报告数据显示,公司联合国内电堆头部企业、国外知名设计企业共同研发的 50kW SOFC 热电联供系统已进入关键阶段。
中科润谷智慧能源科技(佛山)有限公司(简称“中科润谷”)成立于2021年。2022年2月,由中科润谷牵头的佛山南海中日韩智慧能源产业基地项目落地,项目计划总投资80亿元,将由日本京瓷提供数百套SOFC系统,打造全国首个“氢能进万家”智慧能源示范社区。
北京质子动力发电技术有限公司(简称“质子动力”),2019年创立,同时布局SOEC/SOFC的电池片、电堆、系统全产业链的研发及产业化。公司总部在北京,已在徐州、青岛落地研究院和生产基地,并在宁夏设立了子公司,主要负责氢能、储能市场开发及相关这类的产品销售。
质子动力主要聚焦高温电解制氢(SOEC)及固体氧化物燃料电池(SOFC)产品的研发及产业化;团队深度掌握了20x20cm2单电池片技术(面积最大),2021-2022年成功交付千瓦级SOEC、SOFC系统,相关性能指标国内较高水平。同时开展综合能源的高端装备研发以及能源规划咨询服务。氢能领域,公司深度掌握高温电解制氢(SOEC)/固体氧化物燃料电池(SOFC)关键技术,拥有SOFC 863项目经验及SOFC/SOEC样机打造经验,经过多年的研发技术与积累,在国内氢能领域拥有多项成果。
2023年3月31日,质子动力在青岛上合示范区工厂举办了SOEC/SOFC青岛生产基地暨电池片和电堆一期MW级产线投运仪式。
武汉华科福赛新能源有限责任公司 (简称“华科福赛”)是一家专门干固体氧化物燃料电池(简称“SOFC”)发电系统、固体氧化物电解池(简称“SOEC”)研发的高科技企业。
2016年,华科福赛新能源有限责任公司在武汉成立。目前,公司已形成了一个从原材料到单电池、电池堆、发电系统的完整产品链,成功研制了1-5kW独立发电系统及各种规格测试台。 在SOFC单电池、电池堆和系统制造等方面处于国内领先水平。2022年5月,公司SOEC电解制氢技术取得突破,各项技术指标在国内公开报道中处于领先水平。
自2022年成立以来,氢鹏科技以材料学、化学、力学等多学科综合研发能力为基础,致力于开发高效的氢能系统以满足全球ESG发展的绿色能源需求。该企业具有深厚的电池和电堆生产的基本工艺、电堆和系统仿真设计等领域的技术基础和研发经验,目前正专注于固体氧化物燃料电池(SOFC)和电解池(SOEC)技术的工程化开发。
氢鹏科技的产品涵盖固体氧化物燃料电池/电解池的电池片、电堆与系统,主要使用在于分布式热电联供和绿氢制取。该公司成立了材料微结构-宏观电池/电堆-系统的跨尺度的多物理场应力分析方法及材料-工艺-结构-功能一体化设计方法,实现了Powder-to-Power的全生命周期设计。
2024年2月,氢鹏科技完成千万级天使轮融资,资金将用于加速固体氧化物燃料电池热电联供系统和固体氧化物电解池制氢系统的工程样机开发以及中试产线建设。
上海翌晶能源技术有限公司是一家专注于固体氧化物燃料电池及清洁能源系统开发的高科技企业。
公司主体业务包括碱性电解水制氢(ALK)装置、SOEC电解水制氢系统、固体氧化物燃料电池(SOFC)核心元件、关键材料及发电系统,并提供与风电、光伏等可再次生产的能源发电系统相互耦合的综合能源系统解决方案。目前已建立完善的产业布局,具备核心材料、电堆、SOEC制氢系统“三位一体”的研发能力。
2023年4月25日,上海翌晶氢能科技有限公司国内首条SOEC电堆自动化产线下线。
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