固体氧化物燃料电池发展现状与固体氧化物燃料电池发展前景分析

固体氧化物燃料电池发展现状

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种效率高、燃料范围广的电化学发电技术，目前处于商业化初期。固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC)属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置，是几种燃料电池中，理论能量密度最高的一种。被普遍认为是在未来会与质子交换膜燃料电池(PEMFC)一样得到广泛普及应用的一种燃料电池。

固体氧化物燃料电池的工作原理与其他燃料电池相同，在原理上相当于水电解的“逆”装置。我国燃料电池研究始于1958年，曾在20世纪70年代发展航天事业的推动下，燃料电池研究第一次快速发展，“九五”期间，科技部与中科院将燃料电池技术列入“科技攻关”计划，电动汽车也被列入国家重大科技产业工程中。“十五”期间，在“科技攻关”、“863”、“973”等国家计划中，都安排了有关燃料电池技术的计划和项目。燃料电池的特点决定了它具有广阔的应用前景。它可以用作小型发电设备、作为长效电池，也可以应用在电动汽车上。

目前燃料电池虽然由于成本昂贵、技术尚未完全成熟而无法得以广泛应用，但以其具清洁、高效、无污染等优点必将拥有广泛的应用前景。尤其是质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高功率、低温运行、快速启动、无噪声等特点，使其在电动汽车、航天、军事等领域有着极其重要的应用。

2020年受疫情和政策影响，自2016年连续4年增长的氢燃料电池汽车迎来了首次产销下降。据中汽协数据显示，2020年全年燃料电池汽车生产1199辆，销售1177辆，同比分别下降57.5%和56.8%。2020年氢燃料电池汽车产销惨淡，而在2021年氢燃料电池汽车强势开局。据相关媒体报道，2021年1月，国内通过公开招标采购的氢燃料电池车数量已达到690辆，占到2020年全年燃料电池汽车产量的57.55%。这主要是因为受疫情影响和政策影响，部分订单延至2021年。

目前日本、韩国和美国等发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目，企业界也纷纷斥以巨资，从事燃料电池技术的研究与开发，现在已取了许多重要成果，使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。但燃料电池汽车的大规模商业化应用依然受经济性及实用性制约，燃料电池系统成本的不断下降以及性能的不断提升是大规模商业化应用前首要解决的问题。

固体氧化物燃料电池发展前景

随着时代的发展，新型能源成为不可或缺的物品。《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》提出2020年，我国以能源形式利用的氢气产能规模将达到720亿m3。《氢能与燃料电池技术创新路线图》提出2050年我国将实现氢能和燃料电池的普及应用。

近年来，与国防部门相关的公用事业和无人机研究和产品开发活动以及便携式发电装置也以显着速度增长。世界各国政府高度重视清洁能源的利用，导致使用燃料电池发电的总投资有所增加。因此，投资的增加促进了当前以及不久的将来燃料电池技术市场的发展。到2025年，全球燃料电池市场规模将从2020年的2.63亿美元增至8.48亿美元，期间年复合增长率达到26.4%。

固体氧化物燃料电池具有燃料适应性广、能量转换效率高、全固态、模块化组装、零污染等优点，可以直接使用氢气、一氧化碳、天然气、液化气、煤气及生物质气等多种碳氢燃料。在大型集中供电、中型分电和小型家用热电联供等民用领域作为固定电站，以及作为船舶动力电源、交通车辆动力电源等移动电源，都有广阔的应用前景。

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