世界第二!武汉团队攻克燃料电池“最难技术路线

F300便携式移动电源
尺寸与手提箱相仿,世界术路接上丙烷气罐即可稳定发电——在这台一体化的第武队攻“移动发电厂”内部,藏着武汉一支技术团队蛰伏研发14年的汉团孟津区朝阳镇法律新闻网关键成果:金属支撑固体氧化物燃料电池(MS-SOFC)。
这项被誉为清洁高效“能源引擎”的克燃技术,未来将广泛应用于数据中心、料电工业园区、池最商业体供电及船舶动力系统。难技
近日,世界术路湖北日报全媒记者走进位于武汉市蔡甸区的第武队攻福赛尔(武汉)集成有限公司(以下简称“福赛尔”),探寻这项科技成果背后的汉团突围之路。
三大技术路线中
他们选了最难的克燃一条

研发人员在洁净车间对燃料电池核心部件生产设备进行调试。(受访单位供图)
固体氧化物燃料电池(SOFC),料电是池最一种将氢气、甲烷、难技丙烷等燃料中的世界术路化学能高效、环保地转化为电能的孟津区朝阳镇法律新闻网全固态发电装置。无论是在大型集中供电、中型分布式供电等民用领域,还是作为船舶动力电源,都拥有广阔的应用前景。
燃料电池系统由电堆和辅助系统(BOP)组成,而电堆则由一个个单电池片堆叠而成。单电池片宛如一张由阴极、阳极、电解质三层薄膜叠成的“能量饼”。既要让薄膜足够薄以提升性能,又要确保其强度能支撑起电池骨架,行业内因此分化出三大技术阵营。
电解质支撑技术路线:以电解质为支撑体,电解质层较厚,阳极和阴极层较薄。
阳极支撑技术路线:以阳极材料为支撑体,在阳极支撑体上叠加阳极功能层、电解质层和阴极层。
金属支撑技术路线:采用金属板作为支撑体,在其上涂刷阳极、电解质和阴极层,各功能层总厚度通常仅几十微米左右。
金属支撑单电池片具有机械强度高、抗热冲击能力强、可靠性高、启动迅速及冷热循环表现优异等显著优势。然而,这也是三种路线中难度最大的。此前,全球仅有一家孵化自英国帝国理工学院的Ceres Power公司真正掌握了该技术,并实施着极其严格的技术封锁。福赛尔自创业之初,便锚定这一细分赛道,立志攻克这一难题。
穿越至暗时刻
成为“世界第二”

福赛尔公司净化车间
2012年,在武汉一间仅80平方米的实验室里,初创团队开启了对固体氧化物燃料电池的艰难探索。
金属支撑技术路线虽优点众多,但在行业内鲜有企业问津,主要原因是其极高的制造门槛。SOFC的电解质、阴极和阳极通常均为陶瓷材料,三层薄膜需经高温烧结以实现电解质致密化,以确保电解质层兼具“传导特定离子”和“隔绝反应气体”的双重功能。若以金属作为支撑体,由于金属与陶瓷的烧结特性差异巨大,在高温下极难保证两种材料的一致性。
团队埋头苦干了整整三年,历经数千次试验后,“电解质致密化”的难题依然横亘在眼前。甚至有高校科研人员劝他们放弃:“这条技术路线太难、太烧钱,大家都做不出来,你们别搞了。”
福赛尔董事长助理赵之凯回忆,2015年是团队的“至暗时刻”,前路茫茫,似乎看不到成功的希望。但考虑到团队规模精简、运营成本可控,大家最终决定咬紧牙关再坚持一段时间。
功夫不负有心人。2016年,被卡滞数年的技术壁垒终于松动。此后数年,相关核心材料及工艺被逐一攻克,将这条技术路线推向产业化成为可能。
2022年,福赛尔落户武汉蔡甸区常福工业园,投资建设研发及中试基地,团队也从最初的几人扩充至80余人。目前,企业已手握5项发明专利,另有50余项专利正在申请中。今年4月,福赛尔在行业峰会上展示了形似手提箱的F300便携式移动电源,其内部核心部件正是自主研发的金属支撑SOFC电堆。
“我们是完全依靠多年的技术探索,自主开发出了金属支撑SOFC电堆。”赵之凯自豪地表示,福赛尔已成为全球第二家掌握该技术路线的公司,“截至目前,我们和Ceres Power公司彼此并不知晓对方实现该技术的具体路径。”
年内有望商业化
当能源引擎核心供应商
在技术上实现了从“0”到“1”的突破后,国内产业化的路径仍需多方合力推进。
今年4月,美国科技巨头甲骨文(Oracle)宣布扩大与燃料电池制造商Bloom Energy的合作,计划采购最高2.8吉瓦(即280万千瓦)的燃料电池系统,用于支撑其在美国的人工智能及云计算基础设施建设。该电力规模大约可同时为200万户美国家庭供电。
Bloom Energy采用的是电解质支撑技术,追求极致效率与高功率密度。随着商业模式的成功验证,其市值在短短一年内完成了约十倍增长,成为美股市场的明星。
赵之凯介绍,福赛尔的产品在这一领域同样大有可为。公司生产的金属支撑单电池电堆启动响应更快、设计使用寿命更长。目前,团队正在设计单堆功率达10千瓦的产品,“通过拼接组装,可满足数据中心、工业园区分布式供电及集中发电厂等更大场景的需求”。
此外,多家船舶企业也在与福赛尔接洽。当前,锂电池虽在新能源汽车领域普及,但其重量和充电瓶颈使其难以适应远洋航线。利用液态燃料驱动固体氧化物燃料电池发电,不仅能量密度高、续航长,还具备低排放、低噪音等优势,是航运减排的理想方案。
尽管已有能源、船舶行业的巨头表现出浓厚兴趣,但福赛尔的产线目前仍处于“研发兼中试”阶段,仅能实现小批量供应。“我们将与合作伙伴一道,在具体应用场景中开展示范工程,再逐步实现量产推广。”赵之凯透露,年内有望实现科技成果商业化的关键突破,新建首座专业电池片工厂的规划也在推进中,“我们的远期目标,是成为清洁高效能源引擎的核心供应商。”
湖北日报全媒记者 杨然 通讯员 李江萍
分享到
0个赞- 精彩渔获
-
淮北市举办“廉洁文化建设”美术书法作品展 -
中国第一代核潜艇工程总设计师黄旭华院士逝世一周年,深切缅怀! -
东湖快语|斯诺克奖杯“撞脸”新疆果盘:器物之美,因共鸣更加动人 -
改革微词典|人工智能+ -
长三角一体化古镇发展大会在铜陵市大通古镇举办 -
咸宁消防联合社区入户传技 共守冬暖平安 -
5100米,雪域之巅守国门 -
通行效率提升一倍 节假日拥堵时长下降70% 京港澳高速湖北北段“四改八”建成通车 -
总策划徐良诚意呈现,“时间折叠”巡演以匠心重构音乐现场! -
改革微词典|人工智能+ -
视频丨寒夜“钢轨美容师”的毫米级打磨 护航每一条春运回家路 -
“成为中国人”何以海外出圈(人民时评) -
邓超予获授海南自贸港琼海文旅推广大使 助力海南文旅 -
5座车硬塞14人!武汉交警:这不是挤,是在害人害己 -
荆门:“防消联勤”织密春运安全网 双线守护返乡路 -
新春走基层|黄土高原种玫瑰 -
长三角“老手艺”遇上“新匠人” -
秒级预警潜在事故风险,高德“鹰眼”守护春运出行安全 -
“天下第一剑”有多火?排队现场堪比春运 -
人民日报专访董明珠,聊了这些—— -
商务部将28家美国实体列入出口管制管控名单 -
美伊谈判前夕 伊朗展示先进弹道导弹 -
台风“西望洋”将向西偏北方向移动 强度缓慢减弱 -
视频丨国内最大跨度公轨两用多塔刚性悬索桥永宁大桥今日正式通车 -
宁泽涛为什么被踢出游泳队 宁泽涛在游泳的表现以及现状 -
改革微词典|人工智能+ -
荆州供电组织开展安全工器具专项检查 -
年味儿藏不住 各地把“家的味道”端上街头 -
汪毅:捐献生命“火种” 点亮希望之光 -
视频丨熟悉新装备、锤炼硬本领 海军舰艇开展多课目演练

2024专精特新中小企业发展大会开幕 第三批专精特新专板名单出炉
【好评中国】奔赴“春天的约定”,在希望的田野上描摹“三农”壮美画卷
文化中国行·记住乡愁丨一门正气 千年回响
视频丨“物业+养老” 北京计划为800个老旧小区引入物业服务
高卿尘《Give Me Five》MV正式上线|击掌为约,定格双向奔赴的温柔羁绊
5座车硬塞14人!武汉交警:这不是挤,是在害人害己