科创中国

固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC）是一种不经过燃烧过程直接以电化学反应方式将燃料（如天然气）的化学能直接转化为电能的高效发电装置。相对于传统发电技术，SOFC发电系统燃料来源广、发电效率高、发电过程几乎无NOx排放、可实现CO2捕抓等优点，在医院、学校、办公楼宇、小区、数据中心、通讯基站等民工商业用户分布式电源领域有广泛应用前景，是实现“碳中和”、“碳达峰”的重要技术手段。由于起步较晚、国外技术封锁，我国SOFC技术发展水平与国外有显著差距，主要体现在系统集成方面。本项目正在与欧洲知名系统设计公司合作开展50kW级SOFC发电系统关键技术研究、开发一套以天然气为燃料的50kW级SOFC发电系统样机；主要研究内容包括：SOFC电堆测试平台开发，高功率多电堆模组设计，关键部件及子系统设计，系统控制软件开发，样机装配工艺及技术研究与调试、运行。届时项目研究成果将打破国外技术封锁、实现关键设备国产替代，有效推动SOFC的产业化应用，有助于佛山市抢占国内SOFC技术和产业链发展的先机，极大地推动佛山经济发展。

项目的创新性和先进性主要体现如下：1. 打破国外SOFC高效发电系统的技术封锁，以量产化的设计开发系统样机。样机研发过程中，充分考虑了关键部件、子系统的模块化、紧凑化、以及长期高温（700℃以上）运行的设计，使样机的开发更贴近商业化产品。目前，日本家用SOFC热电联供系统以及美国Bloom Energy 公司的大型商用SOFC发电系统技术已实现量产化，但对我国采取技术封锁，极大限制了我国在SOFC领域的发展。本项目的实施将有望打破该项高效发电技术的国外封锁，实现国内应用。2. SOFC系统样机发电功率达到50kW级，发电效率超过50%，尺寸紧凑，占地面积不大于4平方米，可实现并网运行，填补了国内相关研发项目的空白。目前国内尚未有成熟的SOFC系统产品，且SOFC系统研发仍停留在30kW以下，发电效率相对较低。3. 通过开发高温、精密的电堆测试平台来识别SOFC系统运行特性。4. 实施50kW级SOFC系统样机的示范运行。以系列天然气安全、稳定供应技术为基础，开展SOFC系统运行测试，充分检验系统的控制逻辑和控制策略的鲁棒性。

与欧洲知名SOFC系统设计公司、国内先进SOFC电堆制造商合作，围绕其电堆进行 50kW 级SOFC 发电系统开发，开展系统架构设计、部件的设计选配、控制软件研发及成撬技术开发，研制出一套以天然气为燃料的 50kW 级SOFC 发电系统样机。系统研发过程中，吸收国内外 SOFC 系统研发经验，实现上述技术指标和解决关键问题。同时，积极与国外供应商进行合作，实现SOFC各个零部件国产化替代。

本项目完成后， SOFC 发电系统的研发将进入产品开发阶段，项目申报单位将在项目成果 50kW 工程样机的基础上进一步优化系统设计、完善关键应用技术；联合国内优质的制造型企业，进行商业化产品的开发、搭建中试生产线，实现从工程样机到商业产品的跨越。届时，挥佛燃能源将充分发挥企业的优势资源，积极开拓市场、开发用户，逐步实现批量生产和销售。

林梓荣，广东佛山人，禅城区出生，博士，博士后，城市燃气施工高级工程师，市政建造师，国家安全工程师，国家监理工程师，工商管理经济师，佛山市高层次人才。2019年12月参加的《超高压城镇燃气输配系统运行与维护关键技术》项目，作为主要人获得佛山高新技术进步奖二等奖。2020年1月参加的《超高压城镇燃气输配系统运行与维护关键技术》项目，作为主要人获得佛山科技先锋奖。2021年1月参加的《佛山市天然气高压输配系统工程》项目，作为主要完成人获得第十八届中国土木工程詹天佑奖。2021年11月作为主要骨干负责的《50kW级SOFC发电系统研发及关键技术研究》（2120001008444）项目获得是佛山社会领域科技攻关项目立项。2022年3月作为主要起草人完成的广东省燃气行业团体标准《广东省城镇燃气用户端设施技术安全标准》正式发布。2022年5月获评禅城区“最美科技工作者”。2022年6月作为SOFC团队技术负责人以核心发明专利《一种结合部分氧化重整装置和蒸汽重整装置的SOFC系统》（CN202110815641.2）参加粤港澳大湾区高价值专利培养布局大赛。

50kW级SOFC发电系统欧美已有成功开发案例，合作的欧洲系统设计公司也有着十余年SOFC系统设计经验，技术可行性高；涉及到多方参与的合作项目均有合同明文规定了产权归属，且有知识产权代理公司和律师事务所为佛燃科技的长期合作伙伴，为佛燃科技规划技术专利布局方向，知识产权侵权风险较小；SOFC属于新能源领域，是一种绿色发电技术，现已受到国家和各地方政府的政策扶持，《广东省能源发展十四五规划》提到天然气发电装机容量约新增3600万千瓦，预计2030年我国天然气电装机容量将超过2亿千瓦，SOFC发电系统具有巨大的市场前景；然而，由于SOFC发电技术收到国外技术封锁，国内具有SOFC技术的厂家少，鉴于母公司佛然能源集团长期开展天然气上下游的业务，在天然气行业具有极大优势，若仅对5%的天然气用户进行 SOFC 技术节能改造估算，约需要 2000 台 50kW SOFC 发电系统，合计约 100MW 的规模，具备极大的竞争优势；SOFC项目团队目前近30人，其中教授级高工1位，高级工程师2位、博士8位，硕士以上学历人员占比80%；专业涵盖材料、热工、机械、化工、电子电气、自动化等，资质背景强、研发管理经验丰富，为项目的顺利开展提供强有力的保障。综上，佛燃科技自主研发50kW级SOFC发电系统，打破国外SOFC高效发电系统的技术封锁，最终将设计开发系统样机量产化，技术具有可持续性和不可替代性。

技术转让。