近日，國內(nèi)高溫燃料電池電堆產(chǎn)業(yè)化公司——氫邦科技（H2-Bank）對外宣布，其已于今年年初完成數(shù)千萬天使輪融資，由中科創(chuàng)星和東睦股份共同投資。通過該筆資金的支持，氫邦科技已初步打通了第一款產(chǎn)品的技術路線，實現(xiàn)了“第一代新型平管型結構的固體氧化物燃料電池千瓦級電堆”的原型研制。目前，公司正在積極建設電堆研發(fā)中試線，擬實現(xiàn)兩款電堆產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)。

中國高溫燃料電池技術與發(fā)達國家差距巨大

燃料電池是一種將燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置，被認為是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的新型顛覆性發(fā)電技術。按電解質種類的不同，燃料電池可細分為固體氧化物燃料電池、質子交換膜燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、磷酸燃料電池、堿性燃料電池5種。

其中，固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell，下簡稱SOFC）具有發(fā)電效率高，壽命長，成本低，燃料適應性廣等突出優(yōu)點，在分布式發(fā)電、熱電聯(lián)供、增程式汽車、無人機、船舶等領域均有廣泛應用前景，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>

近10年來，SOFC技術開始在美、日為代表的發(fā)達國家進入了商業(yè)化應用初級階段，并正迎來爆發(fā)期。截至2019年，日本市場安裝了5萬余套SOFC分布式熱電聯(lián)供系統(tǒng)；美國Bloom Energy、FuelCell Energy、LG Fuel Cell Systems也成功示范運行50~250kW的SOFC分布式發(fā)電系統(tǒng)；歐洲部分國家也相繼推出了1~5 kW的SOFC分布式熱電聯(lián)供系統(tǒng)并開展市場應用。而上述產(chǎn)品，在中國仍停留在驗證運行階段。

在此背景下，氫邦科技于2019年12月正式成立，專注于SOFC電堆的研發(fā)及制造，大力追趕國際先進水平。

氫邦科技第一代千瓦級SOFC電堆研制成功

早在2015年，氫邦的核心創(chuàng)始技術團隊，便提出了一種新型平管型結構電池技術路線。相較于傳統(tǒng)的平板型、管型等結構的燃料電池，該電池具有穩(wěn)定性強、成本低、耐高溫、集成難度小等特點。

以此技術為核心，團隊與哈爾濱工業(yè)大學（深圳）開展了基于多場耦合理論的電池結構優(yōu)化設計，同時聯(lián)合陶瓷制造企業(yè)發(fā)展出了基于擠出成型工藝的電池成型制備技術，實現(xiàn)了平管型結構電池的小批量化制備。

第一代A60小型號電池

針對SOFC系統(tǒng)商業(yè)化過程中的存在的性能衰減、工藝復雜、高溫化學兼容性等問題，技術團隊不斷優(yōu)化革新，解決了諸多技術問題，于近期成功研制出了第一代基于新型結構的固體氧化物燃料電池千瓦級電堆。

基于第一代電池的kW級電堆

該電堆采用獨特平管型結構電池，相較傳統(tǒng)平板型結構電池，抗破壞載荷強度足足提升了20倍，電池堆單元熱循環(huán)次數(shù)提升到超過100次而性能保持穩(wěn)定，支持CH4、甲醇、乙醇、焦爐煤氣、氨氣等多種燃料發(fā)電，電解CO₂制CO突破2000小時大關。

同時，在制造工藝上，其團隊采用先進陶瓷加工技術，以廉價金屬氧化物為原料，大幅度降低了粉體、漿料等制造成本，有利于實現(xiàn)產(chǎn)品大規(guī)模量產(chǎn)，追趕國際先進水平。

5年計劃，2025年研發(fā)建設100kW級單個SOFC電堆模組

在過去20年間，國內(nèi)SOFC技術研發(fā)主要集中在實驗室范疇，相關基礎設施和市場化應用尚處于起步階段。

作為國內(nèi)高溫燃料電池產(chǎn)業(yè)化的先行者，氫邦科技積極探索同企業(yè)與機構的“產(chǎn)學研一體化”發(fā)展模式，先后與哈爾濱工業(yè)大學（深圳）建立了模擬仿真與結構設計研發(fā)中心，與中科院寧波材料所、東睦集團建立了H2-Bank電池與電堆關鍵部件等研發(fā)與制造中心，與專業(yè)的工業(yè)陶瓷技術研究院及供應商等建立原材料與電池制造基地，著力打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈條，推動行業(yè)技術研究和應用發(fā)展。

目前，公司產(chǎn)品線正逐步進入大規(guī)模落地階段：A60電池已實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)，A130電池質檢模塊完成設計與設備選型；電堆已完成100W~25KW等不同功率模組的設計，其中1KW發(fā)電模塊完成第一代原型樣機研發(fā)，5kW發(fā)電模塊進入研發(fā)階段，已打通裝配工藝路線。

應用場景方面，氫邦系列產(chǎn)品現(xiàn)主要用于固定式領域的分布式發(fā)電，如天然氣發(fā)電等；與可再生能源聯(lián)用的電解水制氫；以及新能源電動車和燃料電池車的“電氫雙充”式綜合能源補給。

當前氫邦科技正在籌備第二輪融資，將用于年產(chǎn)500-1000臺5-10kW級高溫燃料電池電堆的量產(chǎn)制造基地建設。

另據(jù)氫邦科技CEO透露，未來5年公司將實施階梯化發(fā)展策略。“在2021年，公司將推出1kW和5KW電堆產(chǎn)品，完成電堆線中試；2022-2023年推出10-25KW電堆產(chǎn)品，同時打造下游應用示范案例；2025年建設100kW級的靜態(tài)發(fā)電電堆模組，并實現(xiàn)全系列電堆產(chǎn)品量產(chǎn)出貨，屆時電堆年產(chǎn)能將突破10 MW。”