图为山东工业陶瓷研究设计院院长王重海做主题演讲

日前，由中国电池工业协会、电池中国网联合主办的“2021氢能与燃料电池技术及应用国际峰会”在淄博举行。山东工业陶瓷研究设计院院长王重海院长做了题为“先进陶瓷技术在固体氧化物燃料电池中的应用”的报告。

以下为报告实录：

王重海：尊敬的各位领导、各位专家，因为我们这个单位在淄博，昨天很多人已经去看过，对我们这个单位也有一个大致了解。

我作为淄博当地人，欢迎淄博以外的各位朋友来我们淄博，给我们指导。同时也感谢中国电池工业协会给予我们一个机会这次与大家交流的机会。

我的题目是“先进陶瓷技术在固体氧化物燃料电池中的应用”。

内容主要包括三部分。一单位简介，单位简介大家都看了我简单地介绍一下。

我们是属于中国建材集团，我们从1970年从北京搬到淄博，当时是因为淄博工业基础比较好，特别是陶瓷工业基础，今年是扎根淄博50年，淄博市对我们院发展支持也比较大。这是我们院在淄博的地位，有一个是国家标准化组织精细陶瓷技术委员会还有山东工业陶瓷研究设计院有限公司，还有标准创新型企业，去年我们还被批了山东省创新创业体也获批了。

以前我们院是事业单位，后来转为企业单位后来是自负盈亏，我们在院所里面做的还不错，右边是我们孵化的产业，从氧化铝陶瓷、陶瓷纤维、陶瓷膜、还有氮化硅昨天也看到，陶瓷膜装备，还有陶瓷的3D打印，以及陶瓷的精米加工。

这是孵化的产业，我也不展开讲了。这碳化硅我单独说一下，这是跟新能源汽车相关，目前我们院正在投资12亿，建一个年产500吨的产品线，主要是陶瓷膜，现在一个是用于水处理，再就是用于气体和温室的处理，对高污的进行脱硫可以达到超低排放的目的，这是陶瓷膜一些基础，国内涉及到工业陶瓷膜都是由我们院起草发布。

二、陶瓷技术在SOFC中的应用，SOFC背景大家都清楚，特别是“双碳”提出之后，在调解能源结构中将发挥非常重要的作用，还可以实现碳中和可以二氧化碳转化为一氧化碳或者转化成甲醇，未来市场非常大。而我们做的是非常核心的陶瓷电芯，因为需要高的工作温度，600度到1000度的工作范围。

我们基于先进陶瓷制备工艺技术，我们接触SOFC开始，从2017年开始，也是当时中科院宁波所他们找到我们，来到我们这里一看，特别是我们具备陶瓷制备膜，一看和电池极板技术是一样，我们立足于我们在先进陶瓷这一方面的技术基础，通过筛选这些技术都可以做。

可以非常容易实现循环生产，并且制造成本低，特别是在片式、管式这些方面都是非常成熟。如果是换成SOFC，主要是把材料换一下，整个制备工艺是完全一样。

通过技术，一个是平板式的SOFC电池，还有一个片式，主要是基于最早的氧化铝极片，基于这个方面，我们解决陶瓷的制备技术。

这个技术特点是在微孔结构方面调控非常容易，因为SOFC对孔径要求比较小，可以到50纳米、100纳米、200纳米，就可以非常容易的复制，通过孔径的控制，特别是我们做陶瓷和电化学之间一些技术，解决陶瓷制备的技术。

然后还涉及到制备的极板，还涉及到关键的核心的设备，因为作为先进的陶瓷，在工业领域算是一个比较小的一个领域，所以专用的设备非常少，都是我们自主研发，推动成型、改造、烧解等最终的处理，从人、机、物、法、环等方面进行全方位的控制。同一个产品每个部位的一致性都要求非常高，质量的控制和工艺的控制都非常关键。

目前，大家SOFC陶瓷基片，包括开发的25瓦还有100瓦的突破低成本的产业化的技术，目前建成了年产100000片平管电池基片小试生产线，正在推进年产10MW中试生产线的建设工作。我们对它充满信心，应该五年以上市场规模非常大。

刚才说的陶瓷基板，另外还涉及到其他材料，有可能在固体燃料电池方面得到应用，这一方面是特别轻并且耐高温。像一些传统的材料，就需要非常热，但是我这个需要非常薄，就可以达到隔热要求，包括在航天、航空领域应用非常大，保证在工业隔热领域，这是材料的特点，密度非常轻0.3，导热在0.02和0.03之间，还有在电池隔热套里，额得到一些应用。

我们做清洁材料特点是，有一种柔韧性，还可以加工，所以对加工的精度要求比较高，根据不同的形状，可以加工程度你要的产品。

第二是陶瓷弹簧，这是我国目前卡脖子的技术，我们目前针对热、动力，通过温度，陶瓷弹簧有一定的弹性，达到热力的效果，这是它的效能。还有密封材料高温胶，通过使用过程中进一步提高私密化，达到热密封的作用，这是它的性能指标。

三、发展思路。最后跟大家交流一下SOFC发展思路，刚才休息的时候跟西安交大李老师在交流，今天研讨会涉及到陶瓷非常少。大家在做陶瓷的单位还是比较少的，如果是想达到质子膜这种程度还需要大家付出更多的努力。但是通过日本、美国他们情况来看，这个相对来说是比较成熟。下一步通过政、产、学、研、用多个创新的要素，可以达到成果转化效率，提高研发效率，包括宁波所西安交大可以展开这方面的合作，包括一些基金包括政府提供一些应用场景，我觉得可以更快地促进产业化。

在SOFC电池产业化方面，特别是电池均一性的问题可靠性难题，以及持续降低电池成本。另外我们发挥工陶院，做先进陶瓷这方面的产业优势，我们工陶院优点就解决基础研究和产业化之间，成果转化最后一公里这个问题。

我们同时涉及到包括材料体系、制备的工艺，为此行业提供全程的解决方案。

我的汇报完毕，谢谢大家！