Double-engine Driven， China Solution！ Weichai's Global First High-power Metal Supported Commercial SOFC （SolidOxide Fuel Cell） Product Leads the Transformation and Upgrading of Traditional Manufacturing Industry

On February 18， 2023， Weichai released the world's first high-power metal supported commercial SOFC （solid oxide fuel cell） productin Jinan， Shandong Province. The cogeneration efficiency of this product is as high as 92.55%， setting a global record for the highestcogeneration efficiency of high-power SOFC systems.

2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實現(xiàn)碳中和！我國工業(yè)領(lǐng)域正在加緊落實“雙碳”目標(biāo)，持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。巨變當(dāng)口，濰柴作為中國裝備制造業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，其一舉一動，都令業(yè)界極為關(guān)注。

2023 年2 月18 日，濰柴在山東濟(jì)南發(fā)布了全球首款大功率金屬支撐商業(yè)化SOFC（ 固體氧化物燃料電池） 產(chǎn)品。該產(chǎn)品的熱電聯(lián)產(chǎn)效率高達(dá)92.55%，創(chuàng)下了大功率SOFC 系統(tǒng)熱電聯(lián)產(chǎn)效率全球最高紀(jì)錄。

內(nèi)燃機(jī)與動力系統(tǒng)全國重點(diǎn)實驗室主任譚旭光表示，SOFC 將是全球能源行業(yè)的一次顛覆性變革，是目前全球范圍內(nèi)發(fā)電效率最高的新能源技術(shù)路線，將助推國家雙碳目標(biāo)落地，保障電力供應(yīng)安全。

無疑，這是濰柴在多元能源動力發(fā)展中的又一次重大戰(zhàn)略布局，深度踐行了堅持傳統(tǒng)能源+ 新能源的“雙擎驅(qū)動”企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，為傳統(tǒng)能源動力企業(yè)轉(zhuǎn)型升級又一次提供了中國方案。

綠色低碳，發(fā)電效率高！ 濰柴SOFC 產(chǎn)品實現(xiàn)多元能源動力新突破

追溯濰柴的傳統(tǒng)能源+ 新能源“雙擎驅(qū)動”戰(zhàn)略源頭，早在20 多年前，濰柴就嘗試開發(fā)排放更低的天然氣發(fā)動機(jī)，開啟了動力源多元化之路。隨著近20 年來國家產(chǎn)業(yè)政策在節(jié)能減排上的日趨加嚴(yán)，以及對新能源和替代能源產(chǎn)業(yè)的鼓勵，以柴油機(jī)為主業(yè)的濰柴積極迎接轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)，確立了兩條腿走路的“雙擎驅(qū)動”戰(zhàn)略，落實產(chǎn)品開發(fā)的重點(diǎn)之一是實現(xiàn)傳統(tǒng)能源動力的高能效與低排放，二是研制開發(fā)進(jìn)軍新能源領(lǐng)域的新產(chǎn)品。

在傳統(tǒng)能源動力方面，濰柴于2020 年9 月、2022 年1 月和11 月，連續(xù)推出本體熱效率突破50%、51.09% 和52.28%的商業(yè)化柴油機(jī)，并3 次刷新全球紀(jì)錄；同時，將天然氣發(fā)動機(jī)本體熱效率全球首次突破54.16%，是對內(nèi)燃機(jī)行業(yè)的一次革命性顛覆，天然氣發(fā)動機(jī)熱效率首次超越柴油機(jī)，成為了熱效率最高的熱力機(jī)械。特別值得一提的是，濰柴高熱效率柴油機(jī)問世后，很快實現(xiàn)了商品化落地。在2022 年，陜重汽、中國重汽相繼推出搭載濰柴高熱效率柴油機(jī)的重卡。國Ⅵ時代，超越前代的低油耗和低排放，濰柴持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)。

與此同時，濰柴主動迎接“雙碳”對傳統(tǒng)工業(yè)的挑戰(zhàn)，積極推動新能源換擋超車，牽頭建設(shè)國家燃料電池技術(shù)創(chuàng)新中心，全面布局了動力電池、氫燃料電池、固體氧化物燃料電池3 大新能源技術(shù)路線，在氫燃料電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了核心技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化的全球引領(lǐng)。因此，高熱效率發(fā)動機(jī)+ 氫燃料電池+ 固體氧化物燃料電池SOFC，成為濰柴“雙擎驅(qū)動”戰(zhàn)略實施的“殺手锏”。

SOFC 作為新一代燃料電池，是一種在中高溫下直接將燃料的化學(xué)能高效、低碳、環(huán)保地轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電裝置。其發(fā)電效率可達(dá)60% 以上，熱電聯(lián)產(chǎn)效率可達(dá)85% 以上。同時，還具有燃料靈活、不使用貴金屬等優(yōu)勢，能夠使用天然氣、氫氣、煤制氣、生物質(zhì)氣、甲醇等多種燃料，使用天然氣的SOFC 相比傳統(tǒng)天然氣發(fā)電機(jī)組可以實現(xiàn)減碳30% 以上。濰柴開發(fā)的大功率金屬支撐SOFC 系統(tǒng)，熱電聯(lián)產(chǎn)效率可達(dá)92.55%，創(chuàng)下大功率SOFC 系統(tǒng)熱電聯(lián)產(chǎn)效率全球最高紀(jì)錄，完美實現(xiàn)節(jié)能降耗。

國網(wǎng)補(bǔ)充，適用面廣！濰柴SOFC 產(chǎn)品將帶動更多企業(yè)進(jìn)入新能源產(chǎn)業(yè)合作

作為全系列、全領(lǐng)域的動力系統(tǒng)提供商，濰柴在發(fā)電領(lǐng)域的配套動力市場占有率也非常高，產(chǎn)品暢銷國內(nèi)外，廣泛應(yīng)用于通訊、石油、醫(yī)療、高原、鐵路、野外救援、農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域。

《中國上市公司碳排放排行榜（2022）》顯示，電力、水泥、鋼鐵是碳排放的3 大主要行業(yè)。也正因此，我國在“雙碳”戰(zhàn)略和“十四五”規(guī)劃中均明確提出，要加快可再生能源發(fā)展，推進(jìn)分布式發(fā)電和微電網(wǎng)建設(shè)。

為落實“雙碳”目標(biāo)，濰柴在繼續(xù)產(chǎn)銷柴油機(jī)、天然氣發(fā)電機(jī)等傳統(tǒng)動力裝置時，SOFC 產(chǎn)品成為濰柴發(fā)力新能源發(fā)電賽道的又一“利刃”。

譚旭光表示，濰柴SOFC 產(chǎn)品具有熱電聯(lián)產(chǎn)效率高、可靠性好、燃料適應(yīng)性廣、電力能源輸出穩(wěn)定等優(yōu)勢，適用于工業(yè)園區(qū)、樓宇、數(shù)據(jù)中心等多個場景，可為分布式能源和微電網(wǎng)提供綠色低碳的解決方案，是未來會得到廣泛應(yīng)用的顛覆性新能源技術(shù)路線。

濰柴集團(tuán)副總經(jīng)理、燃料電池發(fā)動機(jī)首席科學(xué)家陳文淼博士在接受媒體采訪時表示，濰柴SOFC 產(chǎn)品主要應(yīng)用場景是分布式的能源中心，這是對國家電網(wǎng)的一個重要補(bǔ)充，更是新舊動能轉(zhuǎn)換的一個技術(shù)路徑。但陳文淼也實事求是地指出，SOFC 產(chǎn)品技術(shù)現(xiàn)在只是發(fā)展到商業(yè)化早期，目前整個行業(yè)需要更多的是協(xié)作、協(xié)同，更快地滿足客戶的實際使用需求。

據(jù)悉，濰柴SOFC 產(chǎn)品已經(jīng)在濰柴燃料電池產(chǎn)業(yè)園和濰坊市能源集團(tuán)開展示范，累計運(yùn)行超過3 萬h，商業(yè)化運(yùn)營實現(xiàn)了階段性突破。濰坊市能源集團(tuán)濱投分布式能源有限公司副總經(jīng)理尹波介紹說，在實際使用中，濰柴SOFC 產(chǎn)品運(yùn)行穩(wěn)定，凈發(fā)電效率超過60%，1 m³ 天然氣可以發(fā)6°電，并可根據(jù)峰谷電價進(jìn)行調(diào)整、削峰填谷，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

對于濰柴SOFC 產(chǎn)品未來的應(yīng)用前景，陳文淼認(rèn)為十分可觀：首先可以應(yīng)用在工業(yè)園區(qū)，然后是樓宇和數(shù)據(jù)中心等場景。雖然SOFC 產(chǎn)品目前尚未開展應(yīng)用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域的研究，但陳文淼指出，隨著電動汽車保有量越來越多，充電的功率也越來越高，而受限于充電的速度，現(xiàn)在有些充電站的設(shè)施已經(jīng)滿足不了用電需求，如果要進(jìn)行大的電力系統(tǒng)改造將會非常困難。濰柴SOFC 產(chǎn)品適用于充電站的使用場景，當(dāng)電網(wǎng)能力已經(jīng)不足以支撐充電所用能量，就可以采用SOFC 裝置來彌補(bǔ)用電需求。為此，陳文淼希望產(chǎn)業(yè)界的同仁一起做好SOFC 產(chǎn)品商業(yè)化落地工作，完善產(chǎn)業(yè)鏈，推進(jìn)分布式發(fā)電和微電網(wǎng)建設(shè)的綠色實踐，落實好國家的“雙碳”戰(zhàn)略。

錨定“雙碳”，“雙擎”出擊！濰柴SOFC 產(chǎn)品成功問世彰顯企業(yè)創(chuàng)新實力

作為堅持傳統(tǒng)能源+ 新能源的“雙擎驅(qū)動”企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要成果，濰柴發(fā)布全球首款大功率金屬支撐固體氧化物燃料電池SOFC 商業(yè)化產(chǎn)品也得到了行業(yè)專家的高度評價。

在2023 年2 月18 日上午舉行的發(fā)布會上，中國工程院院士、山東省科協(xié)主席凌文發(fā)表講話指出，作為山東省科技創(chuàng)新的一面旗幟，濰柴集團(tuán)一手抓傳統(tǒng)能源、一手抓新能源的動力研發(fā)，取得了一系列科技突破。他表示，濰柴此次重磅發(fā)布SOFC 商業(yè)化產(chǎn)品，再次樹立全球行業(yè)新標(biāo)桿，彰顯了濰柴強(qiáng)大的企業(yè)研發(fā)實力。

濰柴成立70 余年來，始終把產(chǎn)品開發(fā)放在企業(yè)生存和發(fā)展的首位。最近20 年來，企業(yè)緊跟全球前沿新技術(shù)發(fā)展趨勢，圍繞國家“雙碳”戰(zhàn)略需求，持續(xù)進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)與動力系統(tǒng)的前沿技術(shù)研究。濰柴動力于2012 年牽頭成立了內(nèi)燃機(jī)可靠性國家技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，搭建了國內(nèi)外產(chǎn)學(xué)研平臺。2022 年11 月，濰柴動力承建，以內(nèi)燃機(jī)可靠性全國重點(diǎn)實驗室為基礎(chǔ)，充分整合相關(guān)領(lǐng)域骨干研究力量，經(jīng)科技部批準(zhǔn)，正式建設(shè)內(nèi)燃機(jī)與動力系統(tǒng)全國重點(diǎn)實驗室。在2022 年，盡管經(jīng)濟(jì)大環(huán)境低迷，但濰柴的科技創(chuàng)新經(jīng)費(fèi)仍占到企業(yè)總體營銷收入的9%，持續(xù)支撐了“雙擎驅(qū)動”的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，為“雙碳”目標(biāo)落地貢獻(xiàn)了濰柴方案。

濰柴從2018 年開始布局SOFC 業(yè)務(wù)，戰(zhàn)略投資全球領(lǐng)先的SOFC 技術(shù)公司英國希鋰斯。雙方組建了以百名博士為主的研發(fā)團(tuán)隊，經(jīng)過5 年努力，投入20 億元，實現(xiàn)了SOFC 技術(shù)的工程化突破，全面掌控了新一代SOFC 關(guān)鍵核心技術(shù)。

譚旭光表示，全球首款大功率金屬支撐商業(yè)化SOFC 產(chǎn)品在濰柴誕生，這是濰柴科技工作者牢記囑托、大膽挑戰(zhàn)、勇攀世界科技高峰的又一重大創(chuàng)新成果。譚旭光期待國家相關(guān)部門給予政策支持，推動我國SOFC 率先實現(xiàn)工程應(yīng)用重大突破，確立全球領(lǐng)先優(yōu)勢。

（責(zé)任編輯：王作函）