質(zhì)子動力參與編寫的SOEC標準發(fā)布實施

近日，質(zhì)子動力作為牽頭單位之一，起草編寫的團體標準《固體氧化物電解水（SOEC）制氫技術(shù)要求》已正式發(fā)布實施。

固體氧化物電解水是一種利用SOEC技術(shù)在高溫條件下將水蒸氣（H?O）分解成氫氣（H?）和氧氣（O?）的電解過程。

SOEC工作時，外部電源提供電能，將陰極的水分子轉(zhuǎn)化為氫氣分子(H2)和氧離子(O2-)；氧離子通過電解質(zhì)傳輸?shù)疥枠O，在陽極上氧離子失去電子而變?yōu)檠鯕夥肿?O2)。通過采用空氣吹掃的辦法將產(chǎn)生的氧分子帶走，從而降低正極過電位，避免因局部氧分壓過高影響電極壽命。

在三種電解水制氫技術(shù)堿性、質(zhì)子交換膜和固體氧化物電解池（SOEC）中，SOEC具有高效、節(jié)能等突出優(yōu)勢，比另外兩種技術(shù)路線要節(jié)電20%以上，被認為是最具前景的電解水制氫技術(shù)之一。  質(zhì)子動力在自主研制開發(fā)換熱器、蒸汽加熱器、電加熱器等關鍵SOEC系統(tǒng)BOP部件的基礎上，突破大功率模塊集成技術(shù)，SOEC系統(tǒng)熱、電管理技術(shù)及系統(tǒng)管控與安全運行技術(shù)等瓶頸，集成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 SOEC制氫系統(tǒng)，樣機系統(tǒng)效率≥70%，單位氫氣電耗≤4.2kWh/m3（系統(tǒng)電耗），性能指標國內(nèi)領先。公司2021-2024年已交付多套SOEC系統(tǒng)樣機。

SOEC作為最新的電解水制氫技術(shù)路線，其專用電堆之前還沒有實現(xiàn)國產(chǎn)化替代。質(zhì)子動力通過兩年的專注研發(fā)和技術(shù)攻關及測試，已完成SOEC專用電池片及電堆的研發(fā)工作，電解效率、衰減率等指標優(yōu)秀，開始逐步量產(chǎn)供貨，目前電堆功率型號包含 2.5kW、3.5kW、5kW。

圖1 模塊化撬裝式SOEC系統(tǒng)    

圖2 SOEC專用電堆 

圖3 SOFC電堆