日本高溫燃料電池研發進展與中廣核研究院氫能Developmentof

hightemperaturefuelcell

in

Japanand

hydrogenenergy

research

inCNPRI1.高溫燃料電池研發背景2.

日本高溫燃料電池研發進展3.

中廣核研究院氫能目錄CONTENTS201

高溫燃料電池研發背景3燃料電池的預期應用情景Robert

Kee

et

al.中廣核CC固體氧化物燃料電池(SOFC)SOFC利用提質生物質氣發電家庭用熱電聯

供系統分布式電站便攜式電源SOFC汽車中廣核CC氫氣的來源、運輸及應用02

日本高溫燃料電池研發進展中廣核CCGN7中廣核CC日本SOFC"產學研地"合作模式中廣核CCSOFC單電池、電池堆開發中廣核CCSOFC單電池、電池堆開發ECSTrans.,78(1),2211

-2221發電功率：50~700

W熱回收功率：

235~1005W發電效率（％-LHV）：

52熱回收效率（％-LHV）：

35總體效率（％-LHV

）：

87尺寸（m）：

0.78(W)

×0.33(D)

×

1.2(H)

質量（

kg）：106儲水（

L

）：

28

SOFC發電系統開發

愛信精機世界最小尺寸（H1.2

×W1.2

×

D0.19

m）

SOFC發電系統開發

ENE-FARM的市場化現狀與預期價格及銷售量累計統計終端用戶負擔額及目標

SOFC發電系統開發

三浦工業與住友精密工業業務用4.2kW固體氧化物燃料電池（SOFC）燃料：

都市燃氣額定功率（kW-AC）：

4.2熱回收功率（kW）：3.7發電效率（％-LHV）：

48熱回收效率（％-LHV）：

42總體效率（％-LHV

）：

90尺寸（m）：

1.88(W)

×0.81(D)

×

1.78(H)

質量（

kg

）：

7802017年10月上市管狀SOFC+燃氣渦輪發電系統加壓復合型發電系統

2013年3月測試發電效率達50.2%（

LHV

）200kW

2013年9月完成4000個小時的連續運轉實驗

SOFC發電系統開發

三菱日立電力系統（株）SOFC

模塊結構單根管狀燃料電池燃料電池組發電模塊??

SOFC發電系統開發

三菱日立電力系統&豐田汽車愛知縣工廠（2013年啟動）?加壓復合型發電系統?

250kW九州大學伊都校區

SOFC發電系統開發

富士電機發電功率：50

kW級發電效率：50%以上熱回收效率：30%以上裝置尺寸：W5.0×D2.2

×H2.8

(m)燃料：城市燃氣（主要成分為甲烷）額定功率：20kW級發電效率：大于52%熱回收效率：40%尺寸：2.2米x4.3米x2.8米中廣核CC日立造船

單個電池堆大阪市花博紀念公園

中壓供給實驗，2018.1.26啟動SOFC發電系統開發公司、單位用SOFC系統的實

用化技術驗證：針對燃料回收機構使用的高效率SOFC發電系統，進行實用化技術開發。目標為發電效率

60%以上。中廣核CCSOFC發電系統開發電裝（

DENSO）電裝（

DENSO

）5kW

級

容量SOFC發電系統低溫運行：500~650℃

,

快速啟動額定功率：50~200W發電效率：40%中廣核CC微型固體氧化物燃料電池發電機巖谷產業、產總研、巖尾磁器微型SOFC發電機市場定位單電池性能600℃陰極:

La0.6Sr0.4Co0.2

Fe0.8O3-d

電解質:

BaZr0.8In0.2

Fe0.8O3-d

陽極:

Ni/BaZr0.8In0.2O3-d單電池外形

中溫質子導電型固體氧化物燃料電池開發

松下中溫質子導電型SOFC03

中廣核研究院氫能中廣核CCGN21中心背景深圳市氫能安全工程技術研究中心依托中廣核研究院建設，以保障氫氣安全

和支撐氫能產業發展為出發點。研究方向涵蓋氫氣特性、臨氫材料、安全防護技術、設備安全性能試驗及安全仿真分析等研究內容。中心目標搭建完善的氫能設備安全性能試驗平臺，致力于與國內同行通力合作，建立

健全的氫能設備安全評價標準與鑒定體系，形成氫能安全科學研究以及產學研示范基地。中廣核CC深圳市氫能安全工程技術研究中心36中廣核CC安全理念氫安全基本理念將嚴格的核電安全理念，用于

氫安全保障主動預防保守決策風險導向

縱深防御20發電機氫氣冷卻

壓水堆嚴重事故下鋯水反應中廣核CC中廣核氫安全研究基礎相關氫安全研究項目涉及氫氣利用氫氣擴散分布試驗平臺混氫燃氣擴散數值模擬核電廠消氫裝置研發37氫能設備安全距離研究氫氣爆炸影響范圍研究氫安全事故下應急響應策略研究氫氣泄漏擴散機理研究氫氣射流燃燒特性研究氫氣爆炸影響范圍研究儲氫設備強度性能測試儲氫設備循環疲勞測試儲氫設備充放性能測試儲氫設備耐火燒性能測試安全泄放閥性能驗證氫氣傳感器性能驗證氫氣報警器性能驗證中廣核CC深圳市氫能安全工程技術研究中心研

究

方

向

安全專設性能驗證

儲氫設備安全測試

氫安全仿真分析

氫氣特性研究38礦場煉化副產氣電能冷能投資回報收益年限5~7年變電價變燃料價格系統開發技術攻關已建立SOFC輔助系統動靜態模型，

在系統物料、熱量和化學平衡的計算方面取得顯著進展，正在探索高可靠性系統控制策略。應用模式開發在多個場景下，利用就地便捷燃料，通過尾氣回收、能量梯級利用、熱制冷等技術，完成了熱電冷多聯供（CCHP）系統應用方案開發及經濟

性分析。中廣核CC