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Ceres Power燃料電池技術之最新發展與商業化

出處 Ceres Power 作者 黃亮維摘譯 年份 2020/03/23
報告類型 新聞報導 分類 新及再生能源 資料時間 2020年3月
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       英國之Ceres Power公司持續與商業夥伴致力於低溫型之金屬支撐型固態氧化物燃料電池(商品名稱:Steel Cell®)之開發與性能測試。目前最新之第五代Steel Cell®技術,也已完成許多驗證,顯示該電池具有高功率輸出、高燃料利用率、低電壓衰退率,以及優異之熱循環能力等。

       Ceres Power目前具有兩種Steel Cell®核心技術平台,一種為1 kW等級平台,適合家庭規模之電熱共生應用;另一種為5 kW等級平台,適合於商業規模之電熱共生、發電裝置,以及運輸載具上之應用,兩種平台分別如Fig.1與Fig.2所示。目前Ceres Power之主力產品,涵蓋從1~10s kW不等,較大規模之產品皆以5 kW平台作為模組化之最小單元,往上疊加。商業合作對象包含德國Bosch與中國Weichai Power,分別推展Steel Cell®技術至資訊中心與運輸載具上之應用。其他如美國之Cummins、日本Honda等企業,也都有委託代工製造之合作關係。除此之外,Ceres Power也同步擴展其產能基地,目標2019年底達到> 2 MW之生產規模。

       在電池之性能測試上,第五代Steel Cell®電池堆也分別進行不同情境下之驗證,如高溫耐久性測試 (Fig.3所示),以1 kW等級平台,在電流密度133 mA/cm2、燃料利用率75%、甲烷重組效率51%,以及溫度610°C條件下測試,歷經17,600小時測試,其電壓衰退率< 0.2%/Khr。而在提高電流密度(從133提高至166 mA/cm2);或是提高燃料利用率(從75%提高至85%),可觀察到電壓表現下降。以電流密度133 mA/cm2,燃料利用率75%進行5000小時以上測試,電壓衰退率~0.08%/Khr,結果如Fig.4所示。在熱循環測試上,選擇溫度區間200-600°C進行200次冷熱循環,每次升溫時間15分鐘,當溫度超過500°C時開始拉電;測試期間並無顯著之電壓衰退現象,如Fig.5所示。最後,該電池堆也考慮實際之使用情境,於高溫穩定操作過程中,安插10次緊急停機與100次熱循環後,再回復至高溫下操作,觀察對電性效能之影響。結果顯示造成之電壓衰退有限,如Fig.6所示。