最近,有關固體氧化物型燃料電池(SOFC)的話題十分熱門。SOFC是電解質采用陶瓷的燃料電池,可支持數W~數百kW的大功率輸出范圍。此前一直存在制造成本高以及高溫工作環境等方面的問題,但最近找到了解決問題的線索。
在美國,成立于2001年的風險企業Bloom Energy受到矚目。美國可口可樂公司及美國谷歌等知名企業已決定采用該公司2010年2月發布的使用SOFC的蓄電系統“ES-5000 Energy Server”。Bloom Energy此前一直未公開信息,此次借助ES-5000正式開始供貨的機會,公開了部分信息。
ES-5000的輸出功率為100kW。工作溫度為800℃,發電效率為50%以上。由于部分材料采用了“可用普通砂子制造的氧化鋯(ZrO2),不采用貴金屬”(該公司主要聯合創始人兼首席執行官KR斯里德哈爾)等原因,因此能夠降低制造成本。目前,包含維護費用在內,該系統的價格為70萬~80萬美元。
Bloom Energy公司使SOFC實用化
電子海灣(eBay)總部大樓導入的5臺ES-5000。每臺的輸出功率為100kW。外形尺寸為5.69m×2.13m×2.06m,重約10噸。
產綜研開發的采用蜂窩構造的SOFC
產綜研開發出了采用蜂窩型單元構造的SOFC。通過擴大單位體積的電極面積,提高了輸出功率。
日本SOFC的研究也非常盛行。比如,產業技術綜合研究所推進了蜂窩構造型SOFC的開發。通過增加反應面積,提高了單位體積的輸出功率。由于蜂窩構造型SOFC的導熱性出色,因此適于快速起動。這種SOFC創下了650℃工作溫度下每立方厘米輸出功率達到2.8W的紀錄。起動時間只有5分鐘。
蜂窩構造型SOFC的優勢在量產時可得以最大發揮。這是由于,以前陶瓷材料的蜂窩構造體就在面向汽車尾氣凈化用途大量生產。應用于SOFC時,可充分利用這種工藝技術。利用陶瓷技術是日本廠商的長項。此次產綜研在制造SOFC時,就獲得了日本礙子的協助。連接電池單元使其形成模塊的開發也獲得了成功。
