IREC启动预工业规模的3D打印固体氧化物电池中试生产线

zhiyongz 12分钟前阅读数 #技术

2025年12月7日，加泰罗尼亚能源研究所 (IREC) 已启动一条新的试点生产线，利用 3D 打印技术制造用于生产和利用可再生氢气的陶瓷器件。这一成就使 IREC 成为氢技术制造领域的全球先驱，并代表着加泰罗尼亚氢能技术制造领域的一项战略性进步。

这条名为 Merce Lab（能源陶瓷器件制造）的试点生产线，是在 Tecnopropia 项目（IPCEI 计划）框架内，由 H2B2 提供资金支持以及其他项目支持而建成的。它将以预工业规模生产用于燃料电池和电解槽的固体氧化物电池(SOC) 。目前，全球仅有极少数厂商能够生产这种高效电池，生产效率将远超同类技术。得益于3Dceram的功能陶瓷3D打印技术，Merce Lab成为全球首家运用此方法生产SOC电池的实验室。3D打印的主要优势在于设计灵活、材料消耗量低，以及最终设备重量和体积大幅减小，从而提高最终系统的能量密度。能量密度的提高使得这些设备在交通运输应用和通过制氢储存可再生能源方面都极具吸引力。

这项技术极具创新性和可扩展性，固体氧化物电池(SOC)结构由多个模块组成，涵盖从基础组件制备到电池堆叠和验证的各个环节。这种结构将促进技术向国内外企业转移，并支持创建新的商业模式，旨在加速可再生氢的产业化。IREC Merce 实验室负责人 Marc Torrell 表示：“电池生产设施使我们成为全球 SoC 制造领域的先驱。这是一种颠覆性的陶瓷器件制造工艺和性能方法，为以前无法满足所需要求的应用（例如海运或航空运输）开辟了新的 SoC 系统之门。”

这项计划是名为“Tecnopropia”（约2500万欧元）的氢能领域重要欧洲共同利益项目（IPCEI）的一部分，由电解槽公司H2B2牵头并与西班牙复苏、转型和韧性计划（PRTR）的下一代基金共同出资。实验室还得到了IREC其他正在进行的国际项目的资助，例如CLEANHYPRO、HYP3D、COMECOCO2和H2SHIFT。试点生产线的初始投资为200万欧元。IREC已在实验室制造出首批完整的设备，并正与包括大型企业（H2B2、3Dceram、AMES、Viver Clean Tech）和小型公司（AESA、Nano4Energy、M-reformer）在内的行业伙伴建立战略合作关系，旨在加速这项技术的开发和商业化。此举不仅将促进氢能进入西班牙市场，还将有助于普及更清洁、更可持续的能源技术。这条试点生产线的开发旨在响应日益增长的氢能经济基础设施投资。在此背景下，IREC计划成立一家名为Oxhyd Energy的衍生公司，致力于将SOC燃料电池商业化，使其成为能源转型中的关键要素。

主要产品和试点生产线特性

SOC技术具有双重优势：既可作为燃料电池（利用氢气发电），也可作为电解槽（制氢储能）。这些基于陶瓷材料并在高温下运行的器件，可节省高达25%的制氢能耗，工作效率远高于目前的聚合物基电池。目前IREC预工业化工厂的产能估计约为2兆瓦/年。它易于扩展，与现有商业技术相比，最终设备的功率密度提高了四倍。

预计成本约为每千瓦800欧元，这将使氢气价格降至每公斤4欧元以下。另一个显著特点是所用材料将具有可持续性，因为这些模块不含钴、镍、稀土和其他关键原材料。鉴于预计到2030年全球对电解槽和燃料电池的需求将达到数百吉瓦——远远超过目前的全球产能，这代表着一个绝佳的商业机会。

试点生产线涵盖了电池3D打印技术的整个价值链，将流程分为五个主要部分：i) 制备作为原材料的油墨；ii) 制造作为设备基本单元的电池；iii) 生产用于系统集成的关键元件互连器；iv) 组件堆叠；v) 对最终设备进行验证，以确保后续使用前的质量和效率。