Technology review – Solid Oxide Fuel Cell

Rapportnummer:  2015:136
Artikelnummer: 
Spridning: free
Författare:  Martin Andersson, Bengt Sundén
Pris (tryckt rapport, ex. moms): 
Lagerstatus (tryckt rapport): Slut
Referat:

Den första fastoxidbränslecellen (SOFC) utvecklades redan 1937, dock har den stora kommersialiseringen väntat. Det är främst inom specifika nischmarknader, t.ex. lokal kraftgenerering till datacenter, småskalig kraftvärme för enskilda hushåll samt för militära ändamål där SOFC-system är tillgängliga i dag. Den framtida potentialen är stor inom nämnda områden och även för t.ex. distribuerad kraftgenerering i MW-skala samt för APUer (och i vissa fall även för framdrivning) i lastbilar och andra fordon.

Två projekt inom den europeiska forskningsfinansieringen fokuserar på SOFC ”ombord” fordon, d.v.s. DESTA och SAFARI projeken. Det svenska deltagandet består av Volvo, som har deltagit i DESTA. Exempel på fordonsföretag som arbetar med SOFC-utveckling är: AVL, Eberspächer och Elcogen i Europa, samt Delphi, Protonex och Ultra Electronics AMI i Nordamerika.

Det är intressant att jämföra utvecklingen av småskalig kraftvärme (särskilt i Japan) med APU marknaden, d.v.s. kommersialisering av PEMFC startade ca 5 år innan kommersialiseringen SOFC och en nischmarknad för SOFC uppstår när elverkningsgraden blir viktigare. En elverkningsgrad 10 procentenheter högre för ett SOFC-system jämfört med ett PEMFC-system kan förväntas. En elektrisk verkningsgrad på 60 % för ett SOFC-system (CFCL och ett system så litet som 1,5 kW) har uppnåtts jämfört med upp till 70 % i labb-skala.

Dessa siffror för elverkningraden kan jämföras med dieselmotorn (för vägfordon), där en maximal verkningsgrad om 48 % (världsrekord är 54,4 %) för en optimal belastning är möjlig. Det bör noteras att både dieselmotorn och SOFC-systemet för framdrivning vinner betydande elverkningsgrad från en hybridisering, d.v.s kan motorn eller bränslecellen arbeta på en optimal belastning och eventuellt överskott (eller brist) kan då lagras i batteriet.

Både Topsoe Fuel Cells och CFCL har nyligen avbrutit deras respektive SOFC verksamhet. Författarna ser detta som en följd av den ekonomiska "valley-ofdeath", d.v.s. produkten var där, men betydande ekonomiska resurser hade behövs för att få produkterna ut på marknaden.

NASAs SOFC-forskning är mycket långt ifrån någon kommersiell tillämpning. Det är dock lovande för framtida produktutveckling av SOFC-teknologin att NASA tror på tekniken. På samma sätt är det för GEs SOFC-aktiviteter, som till en början inte är ämnade för fordonsindustrin, men när en av världens största företag startar sin SOFC forskning, är det klart att de tror starkt på teknologin.


Svenska Elföretagens Forsknings- och Utvecklings- Elforsk - AB, 101 53 Stockholm, Besöksadress: Olof Palmes gata 31, Tel: 08-677 25 30, Kontakt, Cookies