固体氧化物燃料电池效率创新高

据www.giamag.com网站报道：由PNNL国家能源实验室研发的小型固体氧化物燃料电池（SOFC）能量利用效率再创新高。据实验数据显示，相比之前报道的SOFC效率30％到50％，该SOFC系统规模更小，效率更高，发电效率达到了创纪录的57%。

该新型SOFC电池系统由外部水蒸汽重整、燃料回收和微通道热交换技术以及能量转换器四个模块组成。

为了减少高温对陶瓷层的削弱和破坏，PNNL的研究人员使用了外部水蒸气重整来完成燃料电池的初步反应。该过程首先利用设备将蒸汽和燃料混合，生成一氧化碳和氢气。然后利用金属导电材料将两种气体隔开。一侧是反应生成的高温废气，而另一侧是将一氧化碳和氢气降温的冷却系统。

该小规模SOFC系统提高效率的关键是利用了PNNL先进的热交换器微通道处理技术。该交换器增加了热交换的表面积，让更多的热量被转移，使能量转换更有效，同时也间接减少了通道内的压力，减少了流通过程中的摩擦损失。

整个PNNL系统通过回收阳极产生的副产物（蒸汽和热副产品）来保证整个反应的平衡。这样不仅省去了繁琐的电气设备，还实现了废弃能源的二次利用，间接提高了能量转换效率。外部蒸汽重整、蒸汽回收和微通道换交热器的使用，使系统能够以最少的燃料产生最大的电力。在实验室测试中，SOFC的能量效率实现了从2.2千瓦的48.2％到1.7千瓦的56.6％的飞跃。通过不断的优化，研究人员宣称PNNL系统可以将能量转换效率提高到60%。

据悉，该SOFC发电系统既可以应用在家庭中也可应用在整个社区之内。之前大部分研究机构一直致力于兆瓦级大规模SOFC发电系统的研究，但是小规模，功率介于100-250kw的SOFC燃料电池发电系统成本和价格更低，更容易被大众所接受，更利于进行燃料电池的商业化推广。