25000小时！新的固体氧化物电解堆耐久性世界纪录诞生

　　发表在《自然通讯》（Nature Communications）上的研究结果表明，DynElectro的专利AC:DC操作将固体氧化物电解电堆的降解降低到欧盟2030年目标的十分之一。

　　DynElectro ApS公司、SolydEra公司、奥尔堡大学和丹麦技术大学DTU能源公司在《自然通讯》上发表了对SolydEra公司70个电池的工业固体氧化物电解（SOEC）电堆进行25000小时测试的结果。该堆在DynElectro的专利AC:DC操作下运行，连续制氢近三年。据作者所知，这是有史以来最长的SOEC操作和最低的全堆降级。之前的全堆记录是大约9500小时。

　　从有希望的中期结果到形成文件记录

　　2024年1月，SolydEra和DynElectro宣布，经过15个月的测试，AC:DC操作显示出非常低的退化。两家公司表示，这表明电堆寿命提高了五倍。DynElectro表示，测试将继续进行，并对初始启动期间出现的性能下降情况进行调查。该测试目前已经运行了超过25000小时。同行评审的结果证实，低降解在整个过程中保持不变。他们还表明，早期的退化与测试设置的初始条件和优化有关，并且它没有返回。

　　远远低于欧盟的目标

　　经过一段初始调理期后，堆叠性能稳定下来。在剩余的22,000小时内，每1,000小时电堆电压仅上升0.05%。这是欧盟2030年固体氧化物电解每1000小时0.5%的目标的十分之一，甚至低于碱性和PEM等竞争技术的2030年目标。

　　即使是最保守的数字也明显超过了目标。在所有25000小时中，每1000小时的平均排放量为0.23%，不到欧盟目标的一半。这个数字包括启动和优化阶段和一段时间的常规直流运行。该电堆是SolydEra的商业产品，正如SolydEra之前评估的那样，由于采用了DynElectro专有的AC:DC技术，减少了老化，从而使寿命性能提高了五倍——从老化的角度来看，电堆寿命从2年延长到10年。

　　证实了之前的结果

　　AC:DC技术短暂而周期性地将电堆的极性从电解转换为燃料电池模式。这平衡了堆内产生的热量，减轻了通常会磨损电极的电化学应力。DynElectro首先在《电源杂志》（2022）上记录了退化的减少。新的研究证实了工业全栈规模的影响，其持续时间几乎是第二长测试持续时间的2.5倍。

　　在测试过程中，效果很明显。在常规直流运行期间，每1000小时电堆退化约11.5%。切换到交流：直流运行使其在磨合期间降至1%以下，在长时间运行期间稳定在0.05%/1000h。

　　测试结果由DTU-丹麦技术大学确认

　　DTU能源公司的研究人员在测试后对电池进行了阻抗分析和死后微观结构表征。分析表明，直流电解的典型降解特征尚未发展到可测量的程度：

　　在整个测试过程中，所有8个被监测的电池组表现均匀。

　　耐久性是具有竞争力的绿色氢的关键

　　高温SOEC是最高效的制氢方式，但到目前为止，高降解已将电堆寿命缩短至不到20,000小时，这限制了商业应用。一旦堆寿命超过40000小时，SOEC电解就具有了与其他电解技术的竞争力。每1000小时的降解率为0.05%，预计寿命超过十年。AC:DC操作不需要改变电池材料或电堆设计。因此，它与现有的电堆兼容，并且可以直接扩展。

　　“这一结果表明，耐久性不仅是材料的问题，也是电堆运行方式的问题。通过交直流操作，我们可以使现有的工业SOEC电堆持续足够长的时间，使固体氧化物电解产生的氢具有竞争力。对于DynElectro来说，该产品是我们的动态电解槽单元商业化道路上的一个重要里程碑，”DynElectro的创始人兼首席技术官、奥尔堡大学教授Søren Højgaard Jensen说。

DynElectro的创始人兼首席技术官、奥尔堡大学教授Søren Højgaard Jensen

　　DynElectro已经部署了专利的AC:DC技术，作为其动态电解装置的一个组成部分，用于欧洲的多个试点和商业项目。DynElectro将很快在其不断增长的参考电厂列表中增加一个1MW DEU。

　　关键参数

　　25000小时的运行（约2.9年），完整的70个电池SolydEra堆叠，750°C，-0.5 a/cm²0.05%/kh的退化，通过稳定的交流：直流运行，磨合后（欧盟2030年目标：0.5%/kh） 0.23%/kh平均在整个测试中，包括调节和直流期间，之前的全堆记录：约9,500小时

　　Bilalis，V.等。通过操作控制，在工业固体氧化物蒸汽电解中记录电堆耐久性。自然通讯（2026）。https://doi.org/10.1038/s41467-026-78001-1

　　关于Dynelectro

　　丹麦DynElectro成立于2018年，是一家丹麦固氧化物电解器OEM，通过高效的可再生氢解决方案推动工业脱碳和能源弹性。利用高温SOEC效率，其专有的AC:DC架构提供了延长的电堆寿命和快速动态操作，这是解锁可再生氢的商业案例所必需的。

　　DynElectro的模块化方法使单个动态电解器单元的设计规模从250KW的验证系统到20MW的工业装置。Dynectro将其兆瓦级系统商业化，以提供最低的氢平准化成本（LCOH），为电子燃料、氨和转型工业部门提供具有成本效益的氢。

　　DynElectro由VSquared Ventures， PSV hafum， Footprint Fund, Yara Growth Ventures， EIFO和EIC基金/欧洲投资银行支持。

　　（素材来自：DynElectro 全球氢能网、新能源网综合）