【深度】氢电极（燃料电极）可用于SOFC/SOEC制造中市场空间正在不断增大

2024-07-10 15:03

我国BCZYYb行业发展速度不断加快，相关研究成果不断增多，已有企业可商业化供货，例如桐乡华创三同科技发展有限公司能够提供纯度≥99.9%的BCZYYb，为氢电极行业发展奠定基础。

氢电极，也称为燃料电极，在燃料电池中为阳极，功能是将输入的氢气分解为氢离子，在电解池中为阴极，功能是电解水时进行还原反应产生氢气，通常需要具备优良的化学稳定性、电子导电性、离子导电性、析氢催化活性等性能。

氢电极可以广泛应用在固体氧化物燃料电池（SOFC）、固体氧化物电解池（SOEC），以及可逆质子陶瓷电化学电池（R-PCEC）中。其中，SOFC又包括氧离子导体SOFC、质子导体SOFC（即PCEC质子陶瓷燃料电池）两种，SOEC又包括氧离子传导型SOEC（即O-SOEC）、质子传导型SOEC（即H-SOEC）两种。

SOFC的功能是将化学能转化为电能，SOEC功能是将电能转化为化学能，R-PCEC可实现电能、化学能相互可逆转化。这三大类产品的应用，可以实现电解水制氢、氢与氧反应产电循环，能够转化多余电能，生产氢燃料，并能够燃烧氢燃料产生电能，实现电能存储，在应对能源危机、调整能源结构领域开发应用价值大。

早期，氢电极材料采用铂（Pt），其电化学性能好、化学稳定性优，但成本高；镍（Ni），电子电导率高、高温稳定性好、与电解质相容性好，成为后期常见氢电极材料。根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国氢电极（燃料电极）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，现阶段，为优化三相交界面以及氢电极与电解质膨胀系数匹配度，镍通常与电解质材料进行混合作为氢电极材料使用，常见的产品有Ni-BZCY（镍-钇掺杂锆铈酸钡）、Ni-YSZ（镍-氧化钇稳定氧化锆）、Ni-BCZYYb（镍-钡铈锆钇镱）、Ni-BCZYZ等，均为镍基陶瓷材料。

BCZYYb，以氧化钡（BaO）、氧化锆（ZrO2）、氧化钇（Y2O3）等高纯超细氧化物粉末为原料，采用固相合成法进行制备，为钙钛矿结构。我国BCZYYb行业发展速度不断加快，相关研究成果不断增多，已有企业可商业化供货，例如桐乡华创三同科技发展有限公司能够提供纯度≥99.9%的BCZYYb，为氢电极行业发展奠定基础。

新思界行业分析人士表示，预计2020-2025年，全球SOFC市场规模将以30%的年复合增长率高速增长，发展前景广阔，我国已有企业布局，产品出口到海外市场，例如潮州三环（集团）股份有限公司；我国SOEC项目仍处于小规模示范阶段，但规模化发展步伐正在加快，已有企业试运行的项目各项技术指标优秀，例如武汉华科福赛新能源有限责任公司。在此背景下，我国氢电极市场空间正在不断增大。

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