首个煤基固体氧化物燃料动力电池示范工程投运【钜大锂电】

八月二日，晋煤集团煤化工研究院对外宣布，他们建设的全国首个以煤为原料的15kW固体氧化物燃料动力电池（SOFC）项目在晋煤集团天溪煤制油分公司燃料动力电池试验室打通全流程，实现了煤经气化再通过固体氧化物燃料动力电池发电的工程示范。

该项目是山西省重点科技攻关项目——碳燃料动力电池关键技术与装备开发的工程示范项目，项目技术由晋煤集团煤化工研究院联合清华大学、我国矿业大学（北京）、苏州华清共同开发。项目负责人、晋煤集团副总工程师付峻青解析，这套15kW固体氧化物燃料动力电池装置是国内首次实现工业化运行的系统，其成功运行标志着我国在碳燃料动力电池技术范畴10kW级发电系统的研发进程上迈进了一大步，为兆瓦级规模化使用奠定了基础。

燃料动力电池是“氢经济”的核心，燃料动力电池发电技术具有高效清洁的特点，既可以为氢能源开发进行技术储备，又可为高效利用低品位煤层气开避新途径。“该项目实现了从粉体材料—单电池—电堆—发电系统的集成，先后建成了kW级发电系统、5kW系统性能探测设备、5kW发电系统和15kW发电系统，最终利用天溪公司的合成气成功实现全流程打通。”项目团队成员、晋煤集团煤化工研究院主任工程师苏春生解析说，项目团队掌握了低成本、高性能的固体氧化物燃料动力电池单电池制备技术，碳基燃料发电模块集成和稳定运行技术；研究了高温CO2与固体碳之间的高温反应过程，掌握了燃料持续输送和热平衡管理技术；构建了尾气解决燃烧器，掌握了尾气燃烧技术；掌握了各单元之间的匹配连接和整体系统的连通运行技术。理论计算结果声明：系统的整体发电效率、碳转化率及CO2捕获率可以达到设计要求。

固体氧化物燃料动力电池具有较高的电流密度和功率密度，在高温下进行化学反应，且本身具有内重整能力，可显著延长使用寿命。其电池材料全部采用国产材料，其中电极材料采用我国储量丰富的稀土材料，成本相对较低；电解质为固体，防止了电解质的蒸发与泄漏；密封材料采用晋煤集团自主开发的玻璃陶瓷材料。

下一步，项目团队将进一步优化电堆相关部件和构造，降低衰减率、提高电堆的循环次数，以期实现更长周期的运行。