在过去几年,SOEC电解槽以其具有效率更高、运行成本更低、可利用工业余热、能生成合成气等优势,人们普遍认为其在应用方面有很大潜力,且随着技术发展和自动化生产线的出现,产业化进程在加快,未来降本空间巨大,市场前景广阔。而目前市场上鲜有新的SOEC电解槽厂家出现,这是为什么呢?
个人认为有以下几个原因:
1、运行条件要求苛刻导致应用场景受限
SOEC需要在650℃-850℃的高温环境下运行,这对设备的耐高温材料、保温隔热措施以及加热系统等都提出了很高的要求。维持这样的高温稳定需要复杂的温度控制系统和额外的能源消耗,在实际应用中较难实现。
另外,SOEC电解槽还需要稳定的高温环境,否则会影响电解效率和设备寿命。而在实际运行过程中,由于热传递和散热过程复杂,热量可能会在局部积聚,导致温度不均匀。
2、材料问题成为SOEC电解槽的又一障碍
SOEC电解槽的核心部件通常采用陶瓷等特殊材料,如 YSZ、LSM 等,虽然这些材料本身成本可能相对不高,但由于其需要在高温、强氧化还原等极端条件下长期稳定工作,容易出现老化、脆化、热应力破坏等问题,导致材料的使用寿命有限,需要定期更换,增加了长期运行成本。
材料制备难度大,所需的陶瓷材料在制备过程中往往需要高温烧结等复杂工艺,对制备设备、工艺控制和生产环境的要求较高,导致材料的制备成本较高且生产效率相对较低。
3、技术难度较大使其在操作层面面临的问题更加复杂
SOEC电解槽系统涉及到高温蒸汽的产生、输送和控制,以及与电解槽的耦合等多个环节,需要解决热管理、水管理、气体管理等多方面的技术难题,增加了系统的复杂性和故障风险。
在实际应用中,技术的可靠性和稳定性还没有得到充分验证,这些问题会影响生产的连续性和产品质量。
4、成本居高不下
由于对材料和制造工艺的高要求,以及需要配备复杂的辅助系统,如蒸汽发生器、换热器、压缩机等,导致其制造成本较高。在运行方面,运行过程中需要消耗大量的热能和电能,特别是在没有低成本余热可利用的情况下,其能源成本较高。此外,高温运行环境导致的设备维护和更换成本也较高。
而与SOEC相比,目前市场的新宠似乎变成了AEM电解槽。
本文内容来源于氢能学习笔记,责任编辑:胡静,审核人:李峥
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作者:吴梦晗 胡静
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