PAGE9PAGE9固體氧化燃料電池SOFC發(fā)展狀況文獻綜述固體氧化物高溫燃SOFC是第四代燃料電池，是所有的燃料中溫度最高的燃料電池，雖然這個技術領域起步比較遲，因其屬于工作溫度高、全部是固體化、容易模塊化組裝成一個模塊、環(huán)境友好型、轉化效率高、便于攜帶等優(yōu)勢，目前應用SOFC已成為新型能源燃料電池領域的一個熱門研究方向和技術熱點，正在在傳播上具有更高的利用價值，故可以利用船舶中的如LNG船舶天然氣整體所需的能量，也可用于代替燃油鍋爐在船舶航行時為船舶生產(chǎn)蒸汽，在船舶上和燃油鍋爐和組成聯(lián)合式鍋爐，適應于船舶應用中生產(chǎn)分布式蒸汽。目前國內(nèi)國外關于這個方向的發(fā)展呈現(xiàn)直線式增長。因其前景優(yōu)越，故其現(xiàn)階段對固體氧化燃料電池的研究非?？陀^。1固體氧化物燃料電池SOFC的國內(nèi)發(fā)展國內(nèi)在這一方向的發(fā)展相比于國外的發(fā)展起步比較晚，但眾多學者和有關研究領域投入了大量的財力和物力進行了固體氧化物SOFC的自主應用化研究，并且已經(jīng)取得不錯的研究化進展。自從二十世紀七十年代開始,上?；瘜W的硅鹽研究所已經(jīng)基本開始了SOFC的裝置等技術型研究工作，是我國最早開展和固體氧化物燃料電池相關技術研究的綜合性科研機構。進入二十一世紀，位于上海的化學硅鹽所成功的實驗了一千瓦級固體氧化物燃料電池的熱電聯(lián)供系統(tǒng)實驗，標志著近年來我國電化學SOFC的技術發(fā)展經(jīng)進入了系統(tǒng)實驗的開發(fā).與技術優(yōu)化的階段。二十世紀一十年代，上海硅鹽所完成了第-一個單電池到整個電池反應堆的技術攻關,成功研制出具有自主知識產(chǎn)權的固體氧化物燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。在后來發(fā)展中，大連化物所研究員對如何將高溫固體氧化物單電池密封材料應用到供電系統(tǒng)的問題進行了深入的研究。在剛開始階段其裝置實現(xiàn)了先進的高溫單電池密封技術，成功地組裝了管式與平板式的兩種SOFC單電池,其最大的輸出功率分別為2000mw/cm2。在二十一世紀初期，中科院化物在管式組裝技術成熟的條件下成功制備出長度達400毫米的中溫管式膜電極，隨著不斷地實驗并取得巨大成功，堆固體氧化物燃料電池的的商業(yè)化應用起到了推動。在數(shù)值仿真方面,何歡歡等人從三維電池研究，研發(fā)出了一款進口與出口的電池堆的流量分布，發(fā)現(xiàn)肋條的設計方式的不同對電池堆的流量會產(chǎn)生顯著的影響。同時對比了圓柱形和直方形肋條對計算結果的影響，發(fā)現(xiàn)圓柱形有助于電池堆的流量分布更加均勻。2固體氧化物燃料電池SOFC的國外發(fā)展在二十世紀三十年代前后，Bauer研發(fā)了世界上第一個以氧化鋯為電解質的固體氧化物燃料電池，然而這個發(fā)展背景并不理想，直到二十世紀六十年代美國一家公司才開發(fā)了具有商業(yè)應有前景的燃料電池，，對未來能源的考慮，歐美和日本、德國等國家啟動研發(fā)計劃，這對未來燃料電池的進步具有里程碑意義。Nernst等人在十九世紀末成功發(fā)現(xiàn)了一種固體氧化物的電解質并成功將其應用安裝在了他們的燃料電池上。在西門子大力發(fā)展船舶應用的同時，也將固體氧化物燃料電池列入研究計劃上，西門子公司在東京與大阪成功安裝了3kw管式SOFC風力發(fā)電機組，標志著西門子關于固體氧化物電池從理論實驗慢步進入研究化階段，并逐漸走向了國際化應用。進入二十一世紀之后，中溫平板式電池被美國列入能源計劃，其工業(yè)團隊主要工作服務于航天計劃。20世紀初期，三菱重工與日本電力技術開發(fā)株式會社共同合作研發(fā)成功10kw級管式的SOFC發(fā)電系統(tǒng)。2004年，德國FZJ研究技術中心設計由60個單化石燃料電池變壓器組成的F型化石燃料電池堆[6]。自2002起，美國開始大力投入對質子交換膜2006年，英國電力公司C公司采用先進的SOFC疊放式電池堆結構設計技術和先進的集成疊放式電池堆結構設計技術聯(lián)合開發(fā)成功大型住宅用1~25kwCHP系統(tǒng)。KEPCO于2006年研發(fā)成功一組10kw級的化石燃料電池堆結構設計系統(tǒng)，并于2007年在10kw的交流變壓器輸出功率的質量和效率基礎.上達到41%HHV。自2002起，美國開始大力投入對質子交換膜燃料電池汽車的研發(fā)和量產(chǎn)上,并大力資助氫能和燃料電池的研究，開始從化石能源向新能源過渡，同時，美國為了大力發(fā)展鼓勵民眾購買以燃料電池為驅動力的電動汽車，實施了相當多的優(yōu)惠政策。參考文獻[1]肖鋼.燃料電池技術[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.[2]毛藝喬.固體氧化物燃料電池的仿真和控制[J].碩士學位論文,西南交通大學,2019.[3]施紅玉.固體氧化物燃料電池多物理場[J].碩士學位論文,中國科學技術大學,2017.[4]石井弘毅.燃料電池原理與應用[M].北京:科學出版社,2003:17-40.[5]衣寶廉.燃料電池——高效、環(huán)境友好的發(fā)電方式[M].北京:化工工業(yè)出版社,2000:15-36.[6]陳軍,陶占全.能源化學[M].北京:化學工業(yè)出版社,2004.[7]CheiKH,PeckDD,etal.WatertransportinpolymermembranesforPEMFC[J].JournalofPowerSource.2000,(S6):197-201.[8]蔣建華.平板式固體氧化物燃料電池系統(tǒng)地動態(tài)建模與控制[D].武漢:華中科技大學圖書館,2013.[9]NguyenQM.CeramicFuelCells[J].Am.Ceram.Soc,1999,76(3):563-588.林維明,馬紫峰.燃料電池系統(tǒng)[M].北京:工業(yè)出版社,1996.謝淑紅,崔坤,肖建中等.中溫固體氧化物燃料電池制備進展[J].電池.2004,34(1):59-61.劉莉,唐超群.CeO2基中低溫固體電解質材料研究進展[J].電源技術,2001,25(6):428-431.李永峰,董新法,林維明.固體氧化物燃料電池