固體氧化物燃料電池效率創新高

據www.giamag.com網站報道：由PNNL國家能源實驗室研發的小型固體氧化物燃料電池（SOFC）能量利用效率再創新高。據實驗數據顯示
，相比之前報道的SOFC效率30％到50％，該SOFC係統規模更小，效率更高
，發電效率達到了創紀錄的57%。

該新型SOFC電池係統由外部水蒸汽重整
、燃料回收和微通道熱交換技術以及能量轉換器四個模塊組成。

為了減少高溫對陶瓷層的削弱和破壞，PNNL的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)使(shi)用(yong)了(le)外(wai)部(bu)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)重(zhong)整(zheng)來(lai)完(wan)成(cheng)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)初(chu)步(bu)反(fan)應(ying)。該(gai)過(guo)程(cheng)首(shou)先(xian)利(li)用(yong)設(she)備(bei)將(jiang)蒸(zheng)汽(qi)和(he)燃(ran)料(liao)混(hun)合(he)，生(sheng)成(cheng)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)和(he)氫(qing)氣(qi)。然(ran)後(hou)利(li)用(yong)金(jin)屬(shu)導(dao)電(dian)材(cai)料(liao)將(jiang)兩(liang)種(zhong)氣(qi)體(ti)隔(ge)開(kai)。一(yi)側(ce)是(shi)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)的(de)高(gao)溫(wen)廢(fei)氣(qi)，而(er)另(ling)一(yi)側(ce)是(shi)將(jiang)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)和(he)氫(qing)氣(qi)降(jiang)溫(wen)的(de)冷(leng)卻(que)係(xi)統(tong)。

該小規模SOFC係統提高效率的關鍵是利用了PNNL先(xian)進(jin)的(de)熱(re)交(jiao)換(huan)器(qi)微(wei)通(tong)道(dao)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)。該(gai)交(jiao)換(huan)器(qi)增(zeng)加(jia)了(le)熱(re)交(jiao)換(huan)的(de)表(biao)麵(mian)積(ji)，讓(rang)更(geng)多(duo)的(de)熱(re)量(liang)被(bei)轉(zhuan)移(yi)
，使(shi)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)更(geng)有(you)效(xiao)，同(tong)時(shi)也(ye)間(jian)接(jie)減(jian)少(shao)了(le)通(tong)道(dao)內(nei)的(de)壓(ya)力(li)，減(jian)少(shao)了(le)流(liu)通(tong)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)摩(mo)擦(ca)損(sun)失(shi)。

整個PNNL係統通過回收陽極產生的副產物（蒸汽和熱副產品）來保證整個反應的平衡。這樣不僅省去了繁瑣的電氣設備
，還實現了廢棄能源的二次利用
，間接提高了能量轉換效率。外部蒸汽重整
、蒸汽回收和微通道換交熱器的使用
，使係統能夠以最少的燃料產生最大的電力。在實驗室測試中，SOFC的能量效率實現了從2.2千瓦的48.2％到1.7千瓦的56.6％的飛躍。通過不斷的優化，研究人員宣稱PNNL係統可以將能量轉換效率提高到60%。

據悉，該SOFC發電係統既可以應用在家庭中也可應用在整個社區之內。之前大部分研究機構一直致力於兆瓦級大規模SOFC發電係統的研究，但是小規模

，功率介於100-250kw的SOFC燃料電池發電係統成本和價格更低
，更容易被大眾所接受，更利於進行燃料電池的商業化推廣。