質(zhì)子動(dòng)力重點(diǎn)項(xiàng)目介紹

中廣核集團(tuán)SOEC制氫系統(tǒng)

       質(zhì)子動(dòng)力首臺(tái)SOEC系統(tǒng)，開發(fā)了關(guān)鍵BOP部件，如高效換熱器、電加熱補(bǔ)熱器、蒸汽發(fā)生器、氫氣冷凝與干燥設(shè)備等。針對(duì)SOEC電堆啟停、穩(wěn)定運(yùn)行管理和安全策略，制定了相應(yīng)的控制策略，為后續(xù)改良和迭代提供了基礎(chǔ)。項(xiàng)目已經(jīng)投運(yùn)，用于核電制氫示范。核電電量充足，同時(shí)還有高溫蒸汽，也是利用SOEC，熱電耦合高效制氫的理想場(chǎng)景之一。

中石油SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)

       質(zhì)子動(dòng)力開發(fā)了以天然氣為燃料的千瓦級(jí)熱電聯(lián)供系統(tǒng)，在發(fā)電的同時(shí)，最大化生產(chǎn)高溫蒸汽和熱水，還實(shí)現(xiàn)了較寬范圍的天然氣加氫比例燃料的適應(yīng)性驗(yàn)證，系統(tǒng)綜合熱效率最大達(dá)90%。利用天然氣作為燃料時(shí)，尾氣二氧化碳的濃度超過50%，方便后續(xù)碳捕集。

中國(guó)石油大學(xué)（華東）SOEC、SOFC測(cè)試系統(tǒng)

       質(zhì)子動(dòng)力為石油大學(xué)提供一套 SOEC制氫系統(tǒng)測(cè)試裝置及一套SOFC電堆及單電池性能測(cè)試系統(tǒng)。項(xiàng)目2023年10月啟動(dòng)，并于2023年年底交付。

國(guó)家電網(wǎng)20kW SOEC制氫系統(tǒng)及SOC氫儲(chǔ)能項(xiàng)目

       質(zhì)子動(dòng)力為國(guó)家電網(wǎng)研制一套20kW SOEC制氫系統(tǒng)，系統(tǒng)樣機(jī)將在“國(guó)網(wǎng)安徽六安兆瓦級(jí)氫能綜合利用站科技示范工程”示范應(yīng)用。項(xiàng)目建成后，將成為國(guó)內(nèi)首個(gè)同時(shí)應(yīng)用PEM和SOEC兩種制氫技術(shù)的示范項(xiàng)目。

中廣核集團(tuán)SOEC專用電堆及制氫電源

       項(xiàng)目將開展SOEC電池片電極、電解質(zhì)材料以及密封材料研究，通過材料計(jì)算、材料優(yōu)化、材料測(cè)試等手段，開發(fā)高性能、長(zhǎng)壽命的SOEC電極材料，匹配成熟的電解質(zhì)材料；突破電解質(zhì)薄膜制備技術(shù)，合成高一致性SOEC電池片；完成SOEC電堆組裝工藝開發(fā)并完成SOEC專用電堆的開發(fā)，開展電堆性能測(cè)試。項(xiàng)目完成后，將是國(guó)內(nèi)首臺(tái)大功率SOEC專用電堆。

       另外，質(zhì)子動(dòng)力還將為中廣核SOEC制氫系統(tǒng)研制專用DC-DC制氫電源，以保證制氫系統(tǒng)在波動(dòng)性可再生能源供電時(shí)的安全性和穩(wěn)定性。

國(guó)家電網(wǎng)高效氫儲(chǔ)能SOEC/SOFC可逆電池堆

       SOEC、SOFC具有做氫儲(chǔ)能應(yīng)用的先天技術(shù)優(yōu)勢(shì)：一是兩者電堆的結(jié)構(gòu)和原材料體系很接近；二是SOEC和SOFC分別是電解水制氫和燃料電池發(fā)電領(lǐng)域效率最高的技術(shù)路線，因此基于SOEC/SOFC技術(shù)的氫儲(chǔ)能系統(tǒng)效率最高。質(zhì)子動(dòng)力承擔(dān)的國(guó)家電網(wǎng)高效氫儲(chǔ)能ReSOC可逆電堆是電氫雙向轉(zhuǎn)化的核心部件，能大規(guī)模應(yīng)用于“電-氫-電”長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，以及分布式熱電聯(lián)供+電解水制氫等場(chǎng)景。基于該研發(fā)成果，可以將傳統(tǒng)的一臺(tái)SOEC+一臺(tái)SOFC氫儲(chǔ)能系統(tǒng)簡(jiǎn)化為1套R(shí)eSOC系統(tǒng)，在顯著降低投資強(qiáng)度的同時(shí)，大幅提升系統(tǒng)利用率，大大降低單位儲(chǔ)能投資和運(yùn)營(yíng)成本。并且，ReSOC可逆電堆及系統(tǒng)研發(fā)也有助于促進(jìn)SOEC、SOFC單向技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。

安徽省科技項(xiàng)目低濃度煤礦瓦斯SOFC系統(tǒng)

       安徽省科技項(xiàng)目。質(zhì)子動(dòng)力負(fù)責(zé)開發(fā)利用低濃度煤礦瓦斯作為燃料的5kW-SOFC發(fā)電系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，能利用的瓦斯?jié)舛确秶訉挿海到y(tǒng)效率大大提高，有望成為低濃度煤礦瓦斯處理和利用的重要技術(shù)，項(xiàng)目將于2024年下半年交付。

江蘇省科技廳重大專項(xiàng)5kW-SOEC裝置科技項(xiàng)目

       該項(xiàng)目為江蘇省科技廳的雙碳項(xiàng)目中固體氧化物電解池高效制氫技術(shù)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目。質(zhì)子動(dòng)力主要承擔(dān)研發(fā)長(zhǎng)壽命固體氧化物電池規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)，研究高性能粉體制備、電解質(zhì)薄膜流延和大電池排膠燒結(jié)等工藝。研發(fā)長(zhǎng)壽命高效的5kW固體氧化物電解池高溫電解水蒸氣制氫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)寬范圍波動(dòng)輸入的可再生能源消納制氫。