10月4日消息,丹麦电解技术公司DynElectro ApS、固体氧化物电堆厂商SolydEra与奥尔堡大学、丹麦技术大学(DTU)Energy系在《自然-通讯》(Nature Communications)发表联合研究:一套70片工业级固体氧化物电解(SOEC)电堆在DynElectro专利的AC:DC交直流混合运行模式下连续制氢近三年、累计运行25,000小时,创下SOEC全电堆运行时长与低衰减的世界纪录——此前全电堆纪录约为9,500小时。

性能数据方面,在初期调试期结束后,电堆在其余22,000小时内电压衰减率仅每千小时0.05%,为欧盟2030年SOEC衰减目标(每千小时0.5%)的十分之一,甚至低于碱性与PEM等竞争技术的2030年目标;即便按最保守口径(计入启动优化期与一段纯直流运行期),25,000小时平均衰减率也只有每千小时0.23%,不到欧盟目标的一半。按此衰减水平推算,电堆寿命可从常规的约2年延长至10年以上。

技术原理上,AC:DC模式让电堆周期性、短暂地在电解模式与燃料电池模式间反转极性,从而平衡电堆内部的热量生成、缓解导致电极老化的电化学应力。DynElectro早在2022年就在《电源杂志》上记录了这一效应,本次研究首次在工业级全电堆尺度、以近2.5倍于此前最长测试的时长予以确认,早期衰减被证实与初始调试优化有关且未再出现。

行业意义上,衰减率与寿命是SOEC商业化的核心瓶颈——SOEC电解效率高于碱性与PEM,最适合与工业余热耦合生产绿色钢铁、绿氨与电子燃料,但高温运行带来的材料老化使实际寿命与经济性一直存疑。25,000小时近零衰减的同行评议数据,为SOEC在电力转氢(P2X)项目中的可融资性提供了首个全电堆级长周期实证,对欧洲正在推进的GW级电解项目选型具有直接参考价值。 (来源:H2Tech)