IREC革新氢能制造:3D打印陶瓷技术如何破解电解槽与燃料电池量产难题?
加泰罗尼亚能源研究所(IREC)推出了一条采用3D打印技术制造陶瓷装置的新型试验线,名为Merce Lab(制造能源陶瓷设备),用于可再生氢气的制备与应用。这一成果使IREC成为全球该领域的先行者,为加泰罗尼亚氢能技术制造带来战略进展。

该试验线在Tecnopropia项目(IPCEI计划)及其他倡议框架下,由电解槽企业H2B2资助建立,初始投资为200万欧元。它将在准工业规模上制造用于燃料电池和电解槽的固体氧化物电池(SOC),当前全球仅有极少数机构具备制造此类电池的能力。
凭借功能陶瓷的3D打印技术,Merce Lab成为全球首个采用此方法生产SOC电池的实验室。3D打印的主要优势在于设计灵活、材料消耗减少,并显著降低最终装置的重量和体积,从而提高整体系统的能量密度。
能量密度的提升使这些设备在交通运输应用以及通过制氢储存可再生能源方面特别具有吸引力。这是一项高度创新且可扩展的技术,其结构涵盖从基础组件制备到电池堆叠和验证多个环节。
IREC的Merce Lab负责人马克·托雷尔表示,这一设施让IREC成为全球SOC制造领域的先驱,为之前无法满足要求的应用(如海事或航空运输)开辟了新型SOC系统之门。
IREC已在该实验室制造出首批完整设备,并与行业伙伴建立战略合作,包括大型企业H2B2、3Dceram、AMES、Viver Clean Tech和中小型公司AESA、Nano4Energy、M-reformer,旨在加速该技术的开发和商业化。
SOC技术具备双重优势:既可作为燃料电池利用氢气发电,也可作为电解槽生产氢气用于储能。基于陶瓷材料并在高温下运行,这些设备可节省高达25%的制氢所需能源,效率显著高于目前的聚合物电池。
当前准工业规模工厂的制造产能估计约为2兆瓦/年。该技术易于扩展,并且与现有商业技术相比,最终设备的功率密度提高了四倍。
预计成本约为800欧元/千瓦,这将使氢气价格降至每公斤4欧元以下。所使用的材料具有可持续性,模块将不含钴、镍、稀土和其他关键原材料。
考虑到到2030年全球对电解槽和燃料电池的需求预计将达到数百吉瓦,远超当前全球产能,这代表了一项极佳的商业机会。
该试验线涵盖技术的全价值链,流程分为五个主要模块:墨水制备、电池制造、互连器生产、组件堆叠以及最终设备验证。此举将促进氢能进入西班牙市场,助力普及更清洁、可持续的能源技术。


京公网安备11010802046387号