研发进入高潮 燃料电池技术逐渐接近商业化(2)

　　熔融碳酸盐燃料电池2013年的装机容量总量超过90兆瓦，占燃料电池总装机容量的42.8%，是产量最大的燃料电池。MCFC的主要生产商是美国FuelCellEnergy公司，截至2015年2月，该公司的燃料电池发电量已经达到33.1亿千瓦时。MCFC是一种可靠地分布式发电系统，已有的应用领域包括大学、医院、工厂等。由于MCFC工作在高温下，MCFC启动时间较长，一般情况下MCFC发电系统会连续的发电，这样MCFC分布式发电系统的发电系统与已有的电网组成了两套电力供应管线，从而能够大大的提高医院等用户的电力安全系数。 

　　在固定电站领域，MCFC能够达到兆瓦级的发电站，目前韩国正在建设世界上最大的燃料电池电站，发电功率达到360兆瓦。虽然燃料电池固定电站的发电功率与已有的火力发电厂（可达1000兆瓦）相比有较大的差距，但事实上，燃料电池发电站与火电厂的之间并非竞争关系，而是对现代大型火电厂的补充。传统的火力发电厂的发电效率是随着装机容量和蒸汽参数的增大而增大，因而人们在不断的设计大容量高参数的发电站，而且火力发电站的发电效率是满负荷的时候最高。而对于燃料电池，发电效率不受容量的限制，而且在低负荷的工况下发电效率可以更高。从而，燃料电池弥补了传统火力发电站在变负荷、低容量时效率低的不足。值得一提的是，MCFC能够与煤气化系统相结合构建整体煤气化燃料电池发电系统（IGFC），能够实现煤炭的清洁高效发电，美国已建成2兆瓦的IGFC示范电站，在燃料电池固定式发电领域走在了前端。 

　　“小鲜肉”：固体氧化物燃料电池 

　　固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种基于陶瓷材料的全固态燃料电池，其工作温度较MCFC更高。SOFC的构型有三种：管式、平板式以及平板管式。管式电池由于易于密封，发展较快，西门子西屋公司于2000年时便建成了220千瓦发电系统，但是由于采用昂贵的CVD方法制备电池，在经济上划不来，后来西门子西屋公司便暂停了该项技术的投资。为了降低电池的制备成本，提高电池功率密度，平板式SOFC成为了后起之秀，目前技术最成熟的公司是美国BloomEnergy公司，推出了100千瓦和200千瓦产品，受到了易贝、谷歌、沃尔玛以及苹果公司的热捧。为了能够吸收管式和平板式的优点，日本京瓷公司开发了平板管式燃料电池，并开发出用于家庭热电联产的SOFC发电系统——ENE-FARM，发电功率为700瓦，综合能量效率可达80%，目前在日本的出货量已经达到5万台。