286 工程科学学报，第42卷，第3期 (a) (b) Metallic M15HP140015,850℃，4 g-h CPOx NG Fuel inlet interconnect 1200 30 Post-combustion 1100 zone 1000 25 900 800 700 20 600 500 400 300 Air Anode 200 Cell4 my Electrolyte 100 Cells mV Metallic Cathode 0 0 interconnect 5000 10000 15000 20000 25000 Time/h 图9电堆结构示意图(a)及5片电堆的耐久性测试结果(b)四 Fig.9 HEXIS'stack concept (a)and long-term test results of a 5-cell stack22(b) 业务包括家用Micro-CHP系统(1~5kW)、固定式 效率在90%左右22015年，Solidpower收购了德 发电系统(5~10kW)及电动车用增程器(30kW), 国的Ceramic Fuel Cells公司，至2018年已安装超过 其合作伙伴包括Doosan、Bosch、Miura、潍柴动 IOO0台BlueGEN发电系统I7.SolidPower和Bosch 力、Honda、Nissan、British Gas和Cummings等.在 Thermotechnology于2018年建立了长期的合作关系， 2018年与潍柴动力达成战略协议，于2019年生产 BlueGEN发电系统可通过Bosch Thermotechnology 出第一台30 kW SteelCell®SOFC扩展系统，用于 的品牌Buderus在德国销售4 s1.BlueGEN发电系统 压缩天然气(CNG)燃料大巴的示范4-为满足 基于平板型SOFC电堆，目前该电堆在重整气作为 客户需求，于2019年在英国雷德希尔附近投资了 燃料时可稳定运行超过10000h,热循环超过 一个年产2MW的生产基地啊 100次，每次热循环性能衰减小于0.1%：BlueGEN 发电系统的输出功率为1.5kW,最佳的交流发电 Specification 效率为60%，运行时间超过20000h,性能衰减低 -Weight 11 kg Volume 5 1 于0.2%/1000h21此外，该公司通过FCH-JU项目 Cells 100/stk Dimensions: 进行电堆电解模式运行测试，结果显示在700℃、 :0 0.5Acm2条件下电解6000h未出现明显衰减2阿 #180mm Sealing by welding and 3.7 Sunfire(德国） -Compressive gaskets Ease of assembly for 在2001年Fraunhofer IKTS和staxera公司合 Mass manufacture 作建立了一个以研究和商业化SOFC为目的的群 体，并在2010年成立了Sunfire,2011年Sunfire合 图10 CERES Power的SteelCell电堆阁 并了staxera公司.Sunfire公司的核心技术是固体 Fig.10 CERES Power'SteelCell stackt6) 氧化物电池(SOC)电堆，其既可以作为SOFC发 电，又可以作为固体氧化物电解槽(SOEC)进行水 3.6 SolidPower(意大利) 蒸气电解.该公司为Thyssen Krupp Marine Systems SolidPower公司始建于2006年，是由Eurocoating- 公司开发的以柴油重整气作为燃料的船舶动力装 Turbocoating Group分离出的独立公司，名为 置发电功率达50kW,由两个35kW的发电单元组 SOFCpower S.R.L,并于2007年收购了HTceramix.. 成，每个单元包括7个5kW的子模块，每个模块 SolidPower公司主要致力于micro-CHP系统的研 包括8个30片电池构成的电堆，发电效率可达 制，于2009年成功安装和测试了基于SOFCpower 45%.最大燃料利用率为85%9此外该公司还进 燃料电池的第一台样机，并在2014年ENGEN 行高温电解槽及可逆$OC技术的研究，文献[49] 2500获得CE认证.ENGEN2500系统的输出功率 中报道了其可逆SOC的研究结果，运行条件为在 可以达到2.5kW,交流发电效率为50%，总体能量 SOFC模式75%的燃料利用率300mAcm2放电业务包括家用 Micro-CHP 系统（1～5 kW）、固定式 发电系统（5～10 kW）及电动车用增程器（30 kW）， 其合作伙伴包括 Doosan、 Bosch、 Miura、潍柴动 力、Honda、Nissan、British Gas 和 Cummings 等. 在 2018 年与潍柴动力达成战略协议，于 2019 年生产 出第一台 30 kW SteelCell® SOFC 扩展系统，用于 压缩天然气（CNG）燃料大巴的示范[44−45] . 为满足 客户需求，于 2019 年在英国雷德希尔附近投资了 一个年产 2 MW 的生产基地[46] . 3.6    SolidPower（意大利） SolidPower 公司始建于2006 年，是由Eurocoating￾Turbocoating  Group 分 离 出 的 独 立 公 司 ， 名 为 SOFCpower S.R.L.，并于 2007 年收购了 HTceramix. SolidPower 公司主要致力于 micro-CHP 系统的研 制，于 2009 年成功安装和测试了基于 SOFCpower 燃料电池的第一台样机 ，并 在 2014 年 ENGEN 2500 获得 CE 认证. ENGEN 2500 系统的输出功率 可以达到 2.5 kW，交流发电效率为 50%，总体能量 效率在 90% 左右[25] . 2015 年，Solidpower 收购了德 国的 Ceramic Fuel Cells 公司，至 2018 年已安装超过 1000 台 BlueGEN 发电系统[47] . SolidPower 和 Bosch Thermotechnology 于 2018 年建立了长期的合作关系， BlueGEN 发电系统可通过 Bosch Thermotechnology 的品牌 Buderus 在德国销售[48] . BlueGEN 发电系统 基于平板型 SOFC 电堆，目前该电堆在重整气作为 燃 料 时 可 稳 定 运 行 超 过 10000  h， 热 循 环 超 过 100 次，每次热循环性能衰减小于 0.1%；BlueGEN 发电系统的输出功率为 1.5 kW，最佳的交流发电 效率为 60%，运行时间超过 20000 h，性能衰减低 于 0.2%/1000 h[25] . 此外，该公司通过 FCH-JU 项目 进行电堆电解模式运行测试，结果显示在 700 ℃、 0.5 A·cm−2 条件下电解 6000 h 未出现明显衰减[25] . 3.7    Sunfire（德国） 在 2001 年 Fraunhofer  IKTS 和 staxera 公司合 作建立了一个以研究和商业化 SOFC 为目的的群 体，并在 2010 年成立了 Sunfire，2011 年 Sunfire 合 并了 staxera 公司. Sunfire 公司的核心技术是固体 氧化物电池（SOC）电堆，其既可以作为 SOFC 发 电，又可以作为固体氧化物电解槽（SOEC）进行水 蒸气电解. 该公司为 Thyssen Krupp Marine Systems 公司开发的以柴油重整气作为燃料的船舶动力装 置发电功率达 50 kW，由两个 35 kW 的发电单元组 成，每个单元包括 7 个 5 kW 的子模块，每个模块 包括 8 个 30 片电池构成的电堆，发电效率可达 45%，最大燃料利用率为 85% [49] . 此外该公司还进 行高温电解槽及可逆 SOC 技术的研究，文献 [49] 中报道了其可逆 SOC 的研究结果，运行条件为在 SOFC 模式 75% 的燃料利用率 300 mA·cm−2 放电 (a) (b) Metallic Fuel inlet interconnect Post-combustion zone Air Anode Electrolyte Metallic interconnect Cathode 0 5000 10000 15000 25000 20000 Time/h 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 30 25 20 10 5 0 0 Cell1_ mV Cell2_ mV Cell3_ mV Cell4_ mV Cell5_ mV I_ Ioad_ PV_ A M15_ HP140015, 850 ℃, 4 g·h−1 CPOx NG Current/A Voltage/mV 图 9    电堆结构示意图（a）及 5 片电堆的耐久性测试结果（b） [22] Fig.9    HEXIS’ stack concept (a) and long-term test results of a 5-cell stack[22] (b) Specification − Weight 11 kg − Volume 5 1 − Cells ~ 100/stk − Dimensions: - W 1 90mm - D 140mm - H 180mm − Sealing by welding and − Compressive gaskets − Ease of assembly for − Mass manufacture 图 10    CERES Power 的 SteelCell 电堆[36] Fig.10    CERES Power’ SteelCell stack[36] · 286 · 工程科学学报，第 42 卷，第 3 期