科學研究:

研究方向:
1. 固體氧化物燃料電池。
2. 固態(tài)離子學及其在環(huán)境科學中的應用。
3. 物理化學。
承擔科研項目情況:
主持實施三項國家863計劃課題。
資料更新中……
科研成果:
1. 固體氧化物燃料電池的陽極支撐型固體電解質復合膜及制備方法 王紹榮 【科技成果】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2009-01-01
2. 中溫固體氧化物燃料電池陽極支撐固體電解質復合膜及其制備方法 王紹榮; 曹佳弟 【科技成果】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2009-04-01
3. 中溫固體氧化物燃料電池陽極支撐固體電解質復合膜及其制備方法 王紹榮; 曹佳弟 【科技成果】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2009-04-01
4. 平板式固體氧化物燃料電池的中高溫封接方法及其封接用材料 鄭銳; 王大千; 溫廷璉; 聶懷文; 呂之奕; 王紹榮 【科技成果】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2003-09-16
發(fā)明專利:
1. 一種固體氧化物燃料電池用的密封環(huán)及其制作方法 王紹榮; 史堅; 胡強; 李軍良 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2008-05-07
2. 抗碳沉積陽極膜材及其制備方法 葉曉峰; 王紹榮; 王振榮; 錢繼勤; 曹佳弟; 溫廷璉 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2008-07-16
3. 平板式固體氧化物燃料電池的中高溫封接方法及其封接用材料 鄭銳; 溫廷璉; 王大千; 呂之奕; 王紹榮; 聶懷文 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2004-05-05
4. 浸漬成型管式固體氧化物燃料電池的方法 李松麗; 王紹榮; 曹佳第; 聶懷文; 溫廷璉 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2005-11-23
5. 中溫固體氧化物燃料電池陽極支撐固體電解質復合膜及其制備方法 王紹榮; 曹佳弟; 王振榮; 溫廷璉 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2007-02-21 固體氧化物燃料電池的陽極支撐型固體電解質復合膜及制備方法 王紹榮; 曹佳弟; 錢繼勤; 王振榮; 溫廷璉 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2007-03-07
6. 一種固體氧化物燃料電池堆的電池單元結構 王紹榮; 胡強; 聶懷文; 王大千; 曹佳第; 呂之奕; 溫廷璉 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2006-12-06 一種大尺寸管式固體氧化物燃料電池及其制備方法 劉仁柱; 王紹榮; 王振榮; 胡強; 李軍良 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2009-02-04
7. 一種提高固體氧化物燃料電池性能的方法 胡強; 王紹榮; 王振榮; 葉曉峰; 錢繼勤; 溫廷璉 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2009-06-24
8. 一種中溫固體氧化物燃料電池復合陰極材料及其制備方法 王紹榮; 李軍良 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2009-08-26
9. 直接碳氫燃料固體氧化物燃料電池抗碳沉積陽極及制備方法 孫秀府; 王紹榮; 王振榮; 錢繼勤; 溫廷璉 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2009-08-26
10. 固體電解質直接碳燃料電池 王紹榮; 劉仁柱; 趙春花; 李軍良 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2009-09-23
11. 一種陰極支撐的管式固體氧化物燃料電池的制備方法 趙春花; 王紹榮; 劉仁柱; 王振榮; 錢繼勤; 聶懷文 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2009-11-11 尖晶石粉末還原法制備合金耐高溫氧化納米結構導電涂層 辛顯雙; 王紹榮; 溫廷璉 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2010-03-17
12. 摻雜Mn-Co尖晶石復合納米材料及其低溫燒結方法 辛顯雙; 王紹榮; 徐延杰; 溫廷璉 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2010-03-17
13. 固體氧化物燃料電池陰極側電流收集材料及其制備方法 王紹榮; 王川; 溫廷璉 【中國專利】中國科學院上海硅酸鹽研究所 2011-05-04
論文專著:

在學術雜志上發(fā)表英文論文68篇,參加國際學術會議論文52篇,中文學術論文8篇。
出版專著:
資料更新中……
發(fā)表英文論文:
1. S. Wang, T. Kato, S. Nagata, T. Kaneko, N. Iwashita, T. Honda, and M. Dokiya, Ni/Ceria Cermet as Anode of Reduced Temperature SOFCs, J. Electrochem. Soc., 149, No.7, A927-933, (2002).
2. S. Wang, T. Kato, S. Nagata, T. Kaneko, N. Iwashita, T. Honda, and M. Dokiya, Performance of a La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-Ce0.8Gd0.2O1.9-Ag Cathode for C eria Electrolyte SOFCs, Solid State Ionics, 146,203-210, (2002).
3. S. Wang, T. Kato, S. Nagata, T. Kaneko, N. Iwashita, T. Honda, and M. Dokiya, Electrodes and Performance Analysis of a Ceria Electrolyte SOFC. Solid State Ionics, 152-153, 477-484, (2002).
4. S. Wang, T. Kobayashi, M. Dokiya, and T. Hashimoto, Electrical and Ionic Conductivity of Gd-doped Ceria, J. Electrochem. Soc., 147, No.10, 3606-3609, (2000)
5. S. Wang, H. Inaba, H. Tagawa, M. Dokiya, and T. Hashimoto, Nonstoichiometry of Ce0.9Gd0.1O1.95-x, Solid State Ionics, 107,73-79, (1998).
6. S. Wang, H. Inaba, H. Tagawa, and T. Hashimoto, Nonstoichiometry of Ce0.8 Gd0.2O1.9-x, J. Electrochem. Soc., 144, No.11, 4076-4080, (1997).
發(fā)表中文論文:
1 SOFC合金連接體耐高溫氧化涂層研究進展 辛顯雙; 王紹榮; 占忠亮; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所能量轉換材料院重點實驗室 【會議】中國硅酸鹽學會固態(tài)離子學分會理事會暨第一屆固態(tài)離子學青年學術交流會文集 2011-09-16
2 Ni-YSZ陰極支撐管式固體氧化物電解池的高溫電解水性能研究 邵樂; 占忠亮; 王紹榮; 溫廷鏈 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】中國硅酸鹽學會固態(tài)離子學分會理事會暨第一屆固態(tài)離子學青年學術交流會文集 2011-09-16
3 CaO-Al2O3-SiO2-B2O3微晶釉在平板式ITSOFC密封中的應用 鄭銳; 王紹榮; 聶懷文; 李松麗; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】中國硅酸鹽學會2003年學術年會玻璃論文集 2003-06-30
4 CaO-Al2O3-SiO2-B2O3微晶釉在平板式SOFC密封中的應用 鄭銳; 王紹榮; 聶懷文; 李松麗; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】中國硅酸鹽學會2003年學術年會論文摘要集 2003-06-30
5 摻雜氧化鈰材料Ce1-yMyO_(2-0.5y-x)(M=Gd,Sm,Y)的基礎研究 王紹榮; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】中國硅酸鹽學會2003年學術年會論文摘要集 2003-06-30
6 SOFC新型陰極材料La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(1-x)Ca_xO3的研究 王紹榮; 鄭銳; 溫璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】中國硅酸鹽學會2003年學術年會論文摘要集 2003-06-30
7 單室固體氧化物燃料電池的研究 溫廷璉; 聶懷文; 王紹榮 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十二屆中國固態(tài)離子學學術會議論文集 2004-10-01
8 中溫平板型固體氧化物燃料電池堆的研究 王紹榮; 聶懷文; 王文; 曹佳弟; 溫廷璉; 呂之奕; 王大千 中科院上海硅酸鹽研究所; 中科院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十二屆中國固態(tài)離子學學術會議論文集 2004-10-01
9 浸漬成型管狀SOFC性能初步研究 李松麗; 溫廷璉; 王紹榮; 曹家弟; 呂之奕 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十二屆中國固態(tài)離子學學術會議論文集 2004-10-01
10 中溫SOFC PrSrMnO3-SSZ復合陰極性能的初步研究 聶懷文; 鄭銳; 李松麗; 王紹榮; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十二屆中國固態(tài)離子學學術會議論文集 2004-10-01
11 Ni/YSZ陽極支撐YSZ固體電解質復合膜的制備 曹佳弟; 王紹榮; 陳文霞; 李松麗; 呂之奕; 王大千; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十二屆中國固態(tài)離子學學術會議論文集 2004-10-01
12 La0.85Sr0.15 Cr0.9Ni0.1O3(LSCN)作為SOFC陽極材料的制備和性能 李松麗; 王紹榮; 王元松; 聶懷文; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】慶祝中國硅酸鹽學會成立六十周年固態(tài)離子學分會學術研討會論文集 2005-11-01
13 新型SOFC陰極材料A_(2-α)A'_αMO4 (A=Pr,Sm;A’=Sr;M=Mn,Ni)的制備、化學相容性、熱膨脹、導電性及極化性能的研究 聶懷文; 溫廷璉; 王紹榮; 王元松; U.Guth; V.Valshook 上海硅酸鹽研究所; 上海硅酸鹽研究所 【會議】慶祝中國硅酸鹽學會成立六十周年固態(tài)離子學分會學術研討會論文集 2005-11-01
14 固相法制備新型陰極材料Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ 的研究 王元松; 王紹榮; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】慶祝中國硅酸鹽學會成立六十周年固態(tài)離子學分會學術研討會論文集 2005-11-01
15 固相法制備新型陰極材料Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2)O3-d的研究 王元松; 王紹榮; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十三次全國電化學會議論文摘要集(上集) 2005-11-01
16 連接板構型對固體氧化物燃料電池行為影響的研究 胡強; 王紹榮; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】2006年中國固態(tài)離子學暨國際電動汽車動力技術研討會論文摘要集 2006-09-01
17 高能機械球磨對La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.803-Ce0.8Gd0.201.9復合陰極粉體及其性能的影響 聶懷文; 王元松; 溫廷璉; 王紹榮 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】2006年中國固態(tài)離子學暨國際電動汽車動力技術研討會論文摘要集 2006-09-01
18 基于ZrO2基電解質的中溫SOFC陰極材料(Pr0.7Ca0.3)0.9MnO3-δ 熊麟; 王紹榮; 王元松; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】2006年中國固態(tài)離子學暨國際電動汽車動力技術研討會論文摘要集 2006-09-01
19 以碳氫化合物為燃料的固體氧化物燃料電池Cu-CeO2-ScSZ復合陽極的制備及性能表征 葉曉峰; 黃波; 王紹榮; 熊麟; 王振榮; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】2006年中國固態(tài)離子學暨國際電動汽車動力技術研討會論文摘要集 2006-09-01
20 陽極結構參數(shù)對SOFC陽極濃差極化的影響 胡強; 王紹榮; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所能源中心; 中國科學院上海硅酸鹽研究所能源中心 【會議】2006年中國固態(tài)離子學暨國際電動汽車動力技術研討會論文摘要集 2006-09-01
21 Gd0.2Ce0.8O2包覆的固體氧化物燃料電池Ni-ScSZ復合陽極的制備及其性能表征 黃波; 葉曉峰; 王紹榮; 曹佳弟; 聶懷文; 史堅; 胡強; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所功能陶瓷研究中心; 中國科學院上海硅酸鹽研究所功能陶瓷研究中心 【會議】2006年中國固態(tài)離子學暨國際電動汽車動力技術研討會論文摘要集 2006-09-01
22 中溫平板型固體氧化物燃料電池研究 王紹榮; 王振榮; 錢繼勤; 聶懷文; 曹佳弟; 胡強; 史堅; 溫廷璉 中科院上海硅酸鹽研究所; 中科院上海硅酸鹽研究所 【會議】2006年中國固態(tài)離子學暨國際電動汽車動力技術研討會論文摘要集 2006-09-01
23 多層流延法制備陽極支撐型國體氧化物燃料電池的研究 王振榮; 錢繼勤; 曹佳弟; 王紹榮; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】2006年中國固態(tài)離子學暨國際電動汽車動力技術研討會論文摘要集 2006-09-01
24 中溫平板型固體氧化物燃料電池堆的研究 王紹榮; 聶懷文; 曹佳弟; 溫廷璉; 呂之奕; 王大千 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十二屆中國固態(tài)離子學學術會議論文集稀土專輯 2004-10-01
25 浸漬成型管狀SOFC性能初步研究 李松麗; 溫廷璉; 王紹榮; 曹佳弟; 呂之奕 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十二屆中國固態(tài)離子學學術會議論文集稀土專輯 2004-10-01
26 固體氧化物燃料電池Pr(Sr)MnO_3-SSZ復合陰極性能的初步研究 聶懷文; 鄭銳; 李松麗; 王紹榮; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十二屆中國固態(tài)離子學學術會議論文集稀土專輯 2004-10-01
27 Ni/YSZ陽極支撐YSZ固體電解質復合膜的制備 曹佳弟; 王紹榮; 李松麗; 呂之奕; 王大千; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十二屆中國固態(tài)離子學學術會議論文集稀土專輯 2004-10-01
28 陽極支撐型管式固體氧化物燃料電池制備及其性能表征 劉仁柱; 王紹榮; 黃波; 李軍良; 王振榮; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十四屆全國固態(tài)離子學學術會議暨國際能量儲存與轉換技術論壇論文摘要集 2008-07-01
29 陰極層厚度對固體氧化物燃料電池性能的影響 李軍良; 王紹榮 上海硅酸鹽研究所能源中心 【會議】第十四屆全國固態(tài)離子學學術會議暨國際能量儲存與轉換技術論壇論文摘要集 2008-07-01
30 制備工藝對LaNi0.6Fe0.4O3陰極電化學性能影響的研究 陳建穎; 王紹榮 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十四屆全國固態(tài)離子學學術會議暨國際能量儲存與轉換技術論壇論文摘要集 2008-07-01
31 (Mn,Co)3O4尖晶石材料作為中溫固體氧化物燃料電池(IT-SOFC)合金連接體保護涂層的研究 徐延杰; 王紹榮; 孫秀府; 李軍良; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十四屆全國固態(tài)離子學學術會議暨國際能量儲存與轉換技術論壇論文摘要集 2008-07-01
32 中低溫平板型固體氧化物燃料電池研究 王紹榮; 王振榮; 錢繼勤; 胡強; 聶懷文; 史堅; 溫廷璉 中科院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十四屆全國固態(tài)離子學學術會議暨國際能量儲存與轉換技術論壇論文摘要集 2008-07-01
33 摻雜鈦酸鍶固體氧化物燃料電池陽極性能的研究 孫秀府; 王紹榮; 王振榮; 葉曉峰; 溫廷璉; 黃富強 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十四屆全國固態(tài)離子學學術會議暨國際能量儲存與轉換技術論壇論文摘要集 2008-07-01
34 Cu-CeO2催化層在乙醇燃料的固體氧化物燃料電池陽極材料中的應用和研究 葉曉峰; 王紹榮; 王振榮; 胡強; 溫珽璉; 溫兆銀 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【會議】第十四屆全國固態(tài)離子學學術會議暨國際能量儲存與轉換技術論壇論文摘要集 2008-07-01
35 固體氧化物燃料電池關鍵材料及電池堆技術 陳建穎; 曾凡蓉; 王紹榮; 陳瑋; 鄭學斌 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【期刊】化學進展 2011-03-24
36 Fe-21Cr合金Cu1.2Mn1.8O3涂層的組織結構與高溫性能 段曉波; 吳朝玲; 房玉超; 陳云貴; 王紹榮 四川大學材料科學與工程學院; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【期刊】電源技術 2011-03-20
37 SDC-LSGM復合電解質的GNP法合成與氧離子電導性能(英文) 鄔理偉; 鄭穎平; 王紹榮; 王振榮; 景堯; 孫岳明 東南大學化學化工學院; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【期刊】Journal of Southeast University(English Edition) 2010-03-15
38 平板式陽極支撐SOFC多場耦合數(shù)值模擬 李志剛; 淮秀蘭; 王紹榮; 朱慶山 中國科學院工程熱物理研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院過程工程研究所 【期刊】工程熱物理學報 2010-04-15
39 W、Mo添加對Fe-21Cr合金連接板高溫性能的影響 房玉超; 陳云貴; 吳朝玲; 段曉波; 王紹榮 四川大學材料學院; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【期刊】功能材料 2010-08-20
40 Fe-21Cr-RE合金連接板的抗氧化性 鄭群; 陳云貴; 吳朝玲; 王紹榮; 陶明大; 涂銘旌 四川大學材料學院; 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 四川大學材料學院 四川成都; 四川成都 【期刊】功能材料 2006-08-20
41 La0.85Sr0.15Cr0.9N0.1O3-δ-Ce0.8Sm0.2O1.9作為SOFC陽極材料的研究 李松麗; 王紹榮; 聶懷文; 王元松; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 上海 【期刊】無機材料學報 2006-09-30
42 Gd0.2Ce0.8O2包覆固體氧化物燃料電池Ni-ScSZ復合陽極制備及性能表征 劉仁柱; 黃波; 葉曉峰; 王紹榮; 曹佳弟; 聶懷文; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所功能陶瓷研究中心; 中國科學院上海硅酸鹽研究所功能陶瓷研究中心; 中國科學院上海硅酸鹽研究所功能陶瓷研究中心 上海00050; 上海00050 【期刊】電化學 2007-02-28
43 La0.5Sr0.5CoO3涂層對Fe-13Cr合金的電導及組織的影響 鄭群; 陳云貴; 吳朝玲; 王紹榮; 陶明大; 涂銘旌 成都電子機械高等專科學校; 四川大學; 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 四川大學 四川成都; 四川成都 【期刊】稀有金屬材料與工程 2007-04-30
44 固體氧化物燃料電池簡介 王紹榮 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【期刊】上海節(jié)能 2007-06-15
45 Fe21Cr0.8Gd表面塗覆MnCo2合金高溫抗氧化特性研究 陳杰; 吳朝玲; 陳云貴; 劉敏; 房玉超; 王紹榮; 陶明大 四川電力職業(yè)技術學院; 四川大學材料科學與工程學院; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 【期刊】四川稀土 2008-06-15
46 平板型SOFC合金連接板的研究進展 鄭群; 陳云貴; 吳朝玲; 王紹榮; 陶明大; 劉仁柱; 龐曉軒; 涂銘旌 四川大學材料學院; 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 四川大學材料學院 四川成都; 四川成都 【期刊】功能材料 2005-12-20
47 SiO2-CaO-Al2O3-B2O3微晶釉在平板式中溫固體氧化物燃料電池密封中的應用 鄭銳; 王紹榮; 聶懷文; 李松麗; 溫廷璉 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所; 中國科學院上海硅酸鹽研究所 上海 【期刊】硅酸鹽學報 2004-03-26
48 中溫平板型固體氧化物燃料電池研究 王紹榮; 陳文霞; 溫廷璉; 曹佳弟; 呂之奕; 王大千 中科院上海硅酸鹽研究所; 中科院上海硅酸鹽研究所; 中科院上海硅酸鹽研究所 上海 【期刊】電化學 2004-09-10
媒體報道:

固體氧化物燃料電池的發(fā)展形勢和任務
王紹榮,1964年出生。1983年7月畢業(yè)于成都科技大學化學系物理化學專業(yè),1986年在同系同專業(yè)獲得碩士學位后留校工作。1988年升任講師。1994年赴日留學,在橫濱國立大學環(huán)境科學研究中心從事固體氧化物燃料電池(SOFC)的研究并獲得工學博士學位。1997年開始在筑波電子技術綜合研究所作博士后,從事中溫型SOFC的研究。2000年開始在位于東京的日本大學文理學部作助手,進行SOFC新型材料的研究;貒笤谏虾9杷猁}研究所從事平板型SOFC的研究,主持實施國家863計劃課題。在學術雜志上發(fā)表論文約80篇,參加國際學術會議論文約50篇,申請專利15項。
固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)通過電化學反應將燃料中的化學能直接轉化成電能,效率高、CO2排放少、無噪聲、無酸性廢氣排放,被稱之為21世紀的一種綠色發(fā)電技術。由于其運行溫度使得燃料的內部重整成為可能,SOFC不僅可以使用純氫燃料,還可使用煤氣、天然氣、沼氣、甲醇等作燃料。利用煤氣發(fā)電的SOFC未來的目標是大型化的發(fā)電系統(tǒng),可望顯著地提高火力發(fā)電效率,節(jié)能減排;由于其尾氣中的CO2濃度很高,可以節(jié)約濃縮成本,便于CO2的埋藏而實現(xiàn)零排放。利用天然氣重整發(fā)電的分布式或家庭用熱電聯(lián)供系統(tǒng)可望在城市智能電網(wǎng)中發(fā)揮重要的作用;利用生物質氣發(fā)電的SOFC可望緩解生物質利用中的收集瓶頸,為廣大農村提供優(yōu)質的能源。SOFC使用大量稀土氧化物的特征,使其在我國尤其具有特殊的優(yōu)勢,借助SOFC的開發(fā)可望推動稀土產(chǎn)業(yè)進一步向高端產(chǎn)品發(fā)展,增加收益和創(chuàng)造就業(yè)機會。因此,我們認為SOFC是一個具有重大意義的技術,應該提高到國家發(fā)展戰(zhàn)略的高度。
SOFC的商業(yè)化在國際上形勢喜人,即將取得全面突破。2010年2月24日美國清潔能源公司Bloom Energy向全世界公布了其微型發(fā)電站 Bloom Box。這樣一個系統(tǒng)的價格為70-80萬美元,提供100 kW的電力,而占地則相當于一輛車的車位。該產(chǎn)品在Google、FedEx、Wal-Mart和eBay等公司的園區(qū)進行試運行,已經(jīng)取得了良好的效果。目前Bloom Box的成本依然很高、售價昂貴,但其之所以能夠高調推出,關鍵的一點在于其解決了衰減率的問題。該電堆系統(tǒng)號稱可以在800℃下連續(xù)工作十年,這樣設備折舊率平攤到每度電上的費用就變得比較容易接受。
2011年3月2〜4日,在日本東京有明國際會展中心舉辦的第七屆國際氫燃料電池展(FC EXPO 2011)上,JX日礦日石能源(ENEOS)公司展出了家用SOFC系統(tǒng),其額定輸出功率為700W,額定發(fā)電效率為45%,額定熱回收效率為42%,蓄熱水箱的容量為90升。據(jù)稱該款燃料電池將于2011年10月在全球率先上市,而公司已于2011年2月24日宣布了這一消息(參閱相關博客)。
以上兩例足以說明國際上SOFC產(chǎn)業(yè)化的趨勢,也充分地說明了衰減率指標在SOFC實際應用方面的重要性。我國必須加速這方面的開發(fā),必須迅速在相關界面反應機理等方面開展應用基礎研究,設置并實施以973項目為代表的相關基礎項目,為推動SOFC技術的實際應用而不懈努力。
作為一個高度集成的綜合性技術,SOFC有著各種各樣的難點。曾幾何時,大面積單電池的制備與評價,電堆設計與組裝的方法,電堆的密封與熱循環(huán)等等方面在我國似乎都是不可逾越的難題。因為其困難,所以望而卻步者眾;因為其困難,所以未能及時得到足夠的支持。錦上添花成為了一種時尚,而雪中送炭卻似乎只是往昔的童話,距離我們是越來越遙遠了。整體而言我國對SOFC技術的投入還顯得過少,不僅比國外的相關投入差別幾個數(shù)量級,也比國內的其它能源技術的投入相差數(shù)量級。在這樣的背景下,加之技術本身的難度,我國SOFC水平與國際水平相比還存在很大的差距。特別是在電池堆的長期壽命方面,我們的衰減率指標與國外還有一個數(shù)量級的區(qū)別,在更大功率電堆的集成方面,也受制于電池一致性和生產(chǎn)規(guī)模等的影響。在這樣的背景下,我們是繼續(xù)觀望還是積極投入?這里需要分析幾個問題:
1. SOFC的衰減是不可克服的嗎?
在SOFC技術的發(fā)展史上,西門子西屋公司無論在系統(tǒng)發(fā)電規(guī)模(最大250kW)還是在衰減率(0.1%/1000h),以及實際運行的壽命(數(shù)萬小時)上都做了里程碑式的工作。盡管由于其采用的技術(EVD,CVD)成本非常高,導致在產(chǎn)業(yè)化時遇到難以克服的困難,阻止了其實用化步伐,但是,其成果已經(jīng)證明SOFC是可以實現(xiàn)長壽命的。正是由于這些成果,鼓舞了大量的科研人員、企業(yè)、各國政府機構幾十年如一日地奮斗與投入,造就了前述的國際上產(chǎn)業(yè)化的喜人局面。
2. 我們可以等待發(fā)達國家的技術援助嗎?
在涉及國家重大利益的問題上,西方發(fā)達國家從來就不講博愛。這已經(jīng)為無數(shù)的例子所證明,而SOFC也不例外。西方發(fā)達國家在涉及SOFC制備技巧、封接、系統(tǒng)集成和長期穩(wěn)定性技術關鍵方面的成果,絕不會輕易地公開其秘密。SOFC的大面積單電池、一定功率的電池堆、密封材料粉體等還從未對中國銷售過。“十五”863計劃時國內甚至連3mm以上厚度的430不銹鋼作為連接板材料都買不到,我們的科研人員就是在這樣的條件下艱苦創(chuàng)業(yè)的。
近幾年,由于中國市場的巨大吸引力,SOFC電解質與陰陽極粉體原料,以及一些先進的合金連接板材料逐漸地得到開放,可以買到國外的產(chǎn)品,研發(fā)環(huán)境也逐步得到改善。然而,進口材料的價格是極高的,難以想象用這些原材料制備的系統(tǒng)產(chǎn)品能夠留下多少利潤空間。
3. 國內的科研人員是否具有足夠的創(chuàng)造力?
在承認與國外差距的同時,我們應該看到積極的一面,看到核心技術的掌握對于一個國家經(jīng)濟和國防建設的重要性。我們這樣一個大國,必須掌握核心技術的脊梁。這幾年來,自主創(chuàng)新的思想被提高到了極其重要的位置,得到了應有的重視。SOFC技術由于其潛在的巨大價值,把它定位為脊梁級別的核心技術一點也不為過;而且,這方面必須走自主創(chuàng)新的道路,這一點尤其重要。
中國科學院上海硅酸鹽研究所和國內其他兄弟單位(包括院內兄弟所和各高校)一直就是秉承自主創(chuàng)新的精神在進行SOFC科學研究的。在科技部和中國科學院的高度重視和十分重要的經(jīng)費支持(非常期待企業(yè)也能參與支持)下,我們從無到有,從粉體制備、復合膜制備,到單電池、連接板設計加工、密封材料研發(fā)、電池堆組裝、以及系統(tǒng)集成方面都做了大量的工作,申請了很多項專利,獲得了具有自主知識產(chǎn)權的SOFC技術。我們可以自豪地說,國家給的錢我們都用到了該用的地方;與西方國家相比,我國SOFC項目每萬元投入所取得的成果(性價比)要高得多。在國家項目的持續(xù)支持下,經(jīng)過廣大科技人員持續(xù)不斷的努力,特別是國內優(yōu)勢單位之間的合作和專業(yè)化的攻關,SOFC技術難題一個接一個地相繼被克服。以上海硅酸鹽研究所為例,目前已經(jīng)能夠小批量生產(chǎn)20x20cm2的平板型單電池,能重復組裝并運行kW級以上的電池堆,熱循環(huán)等性能也取得了巨大的進步。在電池堆衰減率方面,我們本著科技工作者高度的責任感自我加壓,在項目指標沒有要求的情況下實現(xiàn)了低于3%/1000h的衰減率。
總結起來,SOFC難,但不至于難于上青天。國家的需要就是我們的使命。只要持之以恒,難題就會一個接一個地倒下。目前的形勢是只差臨門一腳,衷心希望得到大家的大力支持。謝謝!
文章來源:《科學中國人》2011-8-3