上證報(bào)中國(guó)證券網(wǎng)訊(記者夏子航)8月25日,科力遠(yuǎn)(600478)表示,公司子公司常德力元研發(fā)的三維多孔泡沫銅錳合金,以獨(dú)特的物相結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)突破了固體氧化物燃料電池(SOFC)陰極集流體材料技術(shù),填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白,加速推動(dòng)我國(guó)SOFC產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;?、商業(yè)化進(jìn)程。
SOFC是發(fā)電效率最高的新能源技術(shù)路線之一,作為高溫燃料電池可直接將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能高效、環(huán)境友好地轉(zhuǎn)化為電能,具有高效率、高可靠性、模塊化設(shè)計(jì)以及燃料適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。電池發(fā)電效率可達(dá)60%以上,熱電聯(lián)產(chǎn)效率可達(dá)85%以上,能夠使用天然氣、氫氣、生物質(zhì)氣、甲醇等多種燃料?;谧陨盹@著優(yōu)勢(shì),這一新型電池在數(shù)據(jù)中心、工業(yè)園區(qū)與分布式能源、船舶輔助電源與綠氫儲(chǔ)能、應(yīng)急與備用電源等場(chǎng)景具有廣闊應(yīng)用空間。
目前,我國(guó)已初步掌握SOFC從原材料生產(chǎn)、單電池批量制備、電堆組裝到系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的全流程技術(shù),產(chǎn)業(yè)正從工程示范向商業(yè)化應(yīng)用過(guò)渡。但SOFC陰極集流體材料的性能“短板”,制約了產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?/p>
常德力元技術(shù)部相關(guān)人士表示,陰極集流體是SOFC關(guān)鍵部件,通過(guò)空氣層電子傳導(dǎo),承擔(dān)著電流收集、氣體分隔及結(jié)構(gòu)支撐的重要功能,其性能直接決定電堆的運(yùn)行效率與使用壽命。
由于SOFC工作溫度通常在600-1000℃,陰極集流體處于氧化氣氛中,因此需要材料具有良好的耐高溫氧化性、高電子電導(dǎo)率和熱膨脹匹配性。傳統(tǒng)SOFC集流體多采用鈣鈦礦化合物等陶瓷材料,雖具備一定的導(dǎo)電性能,但存在熱膨脹系數(shù)與電池其他組件不匹配、長(zhǎng)期運(yùn)行中導(dǎo)電性能衰減明顯等痛點(diǎn)。
常德力元憑借在三維泡沫金屬材料領(lǐng)域二十余年的技術(shù)沉淀,針對(duì)SOFC運(yùn)行環(huán)境的特殊性,創(chuàng)造性地研發(fā)出可應(yīng)用于陰極集流體的三維多孔泡沫銅錳合金材料,團(tuán)隊(duì)攻克了泡沫金屬成型過(guò)程中的孔隙均勻性控制、銅錳電沉積、合金化等核心技術(shù)難題。該材料通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控合金成分與多孔結(jié)構(gòu)參數(shù),形成了獨(dú)特的物相結(jié)構(gòu)。測(cè)試結(jié)果顯示,該材料熱膨脹系數(shù)較傳統(tǒng)鈣鈦礦化合物顯著降低,導(dǎo)電性能衰減率控制能力突出。成果突破了行業(yè)技術(shù)難點(diǎn),形成了SOFC關(guān)鍵材料的重大進(jìn)展。
有研究指出,SOFC具有高發(fā)電效率、減碳潛力突出、可快速部署等優(yōu)勢(shì),高度適配數(shù)據(jù)中心用電需求,在海外數(shù)據(jù)中心建設(shè)加速的大背景下,預(yù)計(jì)未來(lái)三年SOFC在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到70億美元。除了數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景,零碳園區(qū)或成為SOFC另一潛在應(yīng)用領(lǐng)域,將成為下游新增量。
常德力元透露,自產(chǎn)品研發(fā)成功以來(lái),公司已累計(jì)向7家下游頭部客戶完成送樣,覆蓋了從千瓦級(jí)到兆瓦級(jí)的不同功率等級(jí)電堆及系統(tǒng),性能指標(biāo)均獲得客戶認(rèn)可。其中1家國(guó)內(nèi)標(biāo)志性客戶已進(jìn)入P2-P3驗(yàn)證階段,完成了約50KW裝堆測(cè)試和應(yīng)用驗(yàn)證,效果良好,實(shí)現(xiàn)小批量供貨。此外,公司在開(kāi)發(fā)SOFC陰極用泡沫銅錳合金的同時(shí),也配套開(kāi)發(fā)了陽(yáng)極材料,已為客戶供貨近萬(wàn)片產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試。


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