最近,有关固体氧化物型燃料电池(SOFC)的话题十分热门。SOFC是电解质采用陶瓷的燃料电池,可支持数W~数百kW的大功率输出范围。此前一直存在制造成本高以及高温工作环境等方面的问题,但最近找到了解決问题的线索。
在美国,成立于2001年的风险企业Bloom Energy受到瞩目。美国可口可乐公司及美国谷歌等知名企业已决定采用该公司2010年2月发布的使用SOFC的蓄电系统“ES-5000 Energy Server”。Bloom Energy此前一直未公开信息,此次借助ES-5000正式开始供货的机会,公开了部分信息。
ES-5000的输出功率为100kW。工作温度为800℃,发电效率为50%以上。由于部分材料采用了“可用普通砂子制造的氧化锆(ZrO2),不采用贵金属”(该公司主要联合创始人兼首席执行官KR斯里德哈尔)等原因,因此能够降低制造成本。目前,包含维护费用在内,该系统的价格为70万~80万美元。
Bloom Energy公司使SOFC实用化
电子海湾(eBay)总部大楼导入的5台ES-5000。每台的输出功率为100kW。外形尺寸为5.69m×2.13m×2.06m,重约10吨。
产综研开发的采用蜂窝构造的SOFC
产综研开发出了采用蜂窝型单元构造的SOFC。通过扩大单位体积的电极面积,提高了输出功率。
日本SOFC的研究也非常盛行。比如,产业技术综合研究所推进了蜂窝构造型SOFC的开发。通过增加反应面积,提高了单位体积的输出功率。由于蜂窝构造型SOFC的导热性出色,因此适于快速起动。这种SOFC创下了650℃工作温度下每立方厘米输出功率达到2.8W的纪录。起动时间只有5分钟。
蜂窝构造型SOFC的优势在量产时可得以最大发挥。这是由于,以前陶瓷材料的蜂窝构造体就在面向汽车尾气净化用途大量生产。应用于SOFC时,可充分利用这种工艺技术。利用陶瓷技术是日本厂商的长项。此次产综研在制造SOFC时,就获得了日本碍子的协助。连接电池单元使其形成模块的开发也获得了成功。
