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2026年4月15日-17日，由DT新能源主办，天府永兴实验室联合主办，西南石油大学、全省先进燃料电池与电解池技术重点实验室、江苏省可再生能源学会燃料电池专委会、雅安雅瓷氢化新能源科技发展有限公司协办的2026（第六届）固体氧化物电池技术发展与产业论坛将于四川 · 成都举办。

为促进SOC领域交流与更多优秀成果推广，第六届固体氧化物电池技术与产业论坛期间特设「前沿技术及青年论坛」，由“青岛天尧实业有限公司”（SOC全系粉体材料领先供应商）独家冠名，采用“10 分钟报告 + 5分钟交流”模式，针对SOC材料、电池、电堆及系统等研究领域，邀请SOC科研工作者共同参与。突破思维限制，重点讨论科学研究中存在的技术难题与科学问题，助力原始创新，推动产业未来发展。

1.《基于相场模型的多物理场定量分析揭示SOC性能衰减机理》

焦震钧

哈尔滨工业大学（深圳）教授

嘉宾简介：

焦震钧教授2019年起加入哈尔滨工业大学（深圳），现为前沿学部理学院教授，博士研究生导师。在包括Energy & Environmental Science、Acta Materilia和 Journal of the Mechanics and Physics of Solids等国际知名学术期刊上发表学术论文近80余篇。研究方向以微纳米力学为核心，涉及电化学、传热传质、微流体、数值模拟计算等领域，主要研究方向为能源器件的多物理场耦合及跨尺度探究。

摘要：

针对定量研究固体氧化物电池（SOC）电极性能衰退的复杂性，本工作基于热力学一致性原理和相场法介绍了一种数值模拟框架，用于研究SOC电极中多物理场耦合作用下的性能衰减机制。该框架能够对实验中观察到的内部微结构断裂、镍粗化和迁移以及电解质材料相变等现象进行数值建模，进而量化SOC异质电极中的各种衰退机制。本文提出的框架具有灵活性，可与其他物理场耦合，并可整合跨尺度模拟的输入数据。它为在实际运行条件下优化未来能源设备提供了一个有前景的平台，并弥补了SOC领域理论多物理场建模方面的不足。

2.《固体氧化物燃料电池电极材料微结构调控研究》

庞胜利

江苏大学教授

嘉宾简介：

庞胜利，江苏大学博士生导师。长期致力于氢能与固体氧化物电池（SOC）的研究工作；具有近20年SOC氧电极研究经验，具备SOC关键材料、电芯、电堆的制备/组装和表征分析平台；成功开发了甲醇重整制氢、氨分解制氢和沼气重整制氢催化剂并参与了相关紧凑型反应器的设计和开发工作。主持项目包括国家重点研发计划（任务负责人）、国家自然科学基金联合/面上/青年项目、江苏省自然科学基金面上/青年项目、国家博士后基金面上一等/特别资助项目等。在国内外学术期刊发表SCI论文40余篇，授权国家发明专利12件。江苏省可再生能源学会燃料电池专委会委员。担任“Nat. Commun.”、“Adv. Mater.”和“Adv. Sci.”等50余个期刊审稿人。

3.《质子陶瓷燃料电池阴极的表界面调控及机制研究》

赵凌

海南大学教授

嘉宾简介：

海南大学，教授，博导。获批国家自然科学基金面上项目、地区项目和青年项目、海南省重点研发计划；入选海南省拔尖人才计划、湖北省省级人才计划；现任中国能源研究会燃料电池专业委员会委员。申请人致力于攻克SOC技术中的瓶颈问题，围绕材料设计、电催化机理、稳定性机制、器件制备技术及系统集成应用等方向开展系统研究。

摘要：

目前，PCFC的商业化应用仍面临重大挑战，其中阴极材料的电化学活性与稳定性是制约其发展的关键瓶颈。为此，团队发展了原子捕获、单原子工程等表界面调控技术，围绕其精确可控构筑、电化学提升机理及稳定性强化机制展开研究。

4.《中温SOC中的CO₂稳定转化与甲烷化研究》

叶晓峰

中国科学院上海硅酸盐研究所研究员

嘉宾简介：

叶晓峰，博士，中国科学院上海硅酸盐研究所能源中心研究员、博士生导师。主要从事高温离子导体及电极材料、可逆固体氧化物电池的电堆结构设计与系统集成等工作，在固态离子学基础研究和工程化开发方面均有丰富积累；完成了5kW级SOFC热电联供系统和kW级PCEC电解制氢系统等多项重点攻关。近年来发表SCI论文80 余篇，参与撰写学术专著2部，申请及授权发明专利20余项，作为负责人承担科技部重点专项子课题2项，江苏省前沿技术研发计划子课题1项，国家自然科学基金3项，上海市国际合作基金、江苏省自然科学基金各1项，并作为骨干参与了多项科技部863、JPPT项目、上海市科委项目和企业合作项目等。

摘要：

实现CO₂的高效转化对缓解温室效应，推动实现“双碳”目标和构建可持续发展的能源结构具有重大意义。基于固体氧化物电解池可将CO₂直接电解为CO，而基于质子陶瓷电解池进行CO₂转化由于运行温度更低（400-700 °C）以及原位高活性质子的作用，CO₂不仅能够转化为CO，还能够转化为CH₄。当前质子导体陶瓷电池的工程化开发受困于电解质材料力学强度低、电解质烧结困难、水合热膨胀热应力和电解质材料在服役环境下化学稳定性低等问题，用于CO₂转化时则存在稳定性及选择性调控等挑战。报告将概述在Ba基电解池，La基电解池中进行催化剂材料设计、电解池结构优化和反应机理等方面的研究进展。在工业级有效面积的质子导体型反应器中达成了CO₂单程转化率大于60%，CH₄/CO选择性可控，模块有效面积超过80cm²和反应器稳定运行超过1000小时等突破性技术指标。

5.《天尧SOC粉体材料生产与开发》

闫家臣

青岛天尧实业有限公司总经理

嘉宾简介：

闫家臣，青岛天尧联化集团创始人之一和副董事长，有超过三十年的先进无机功能材料的生产和销售经验。从2007年开始接触固体氧化物燃料电池材料，并带领公司研发团队，紧密贴合客户的各项需求，对各种SOC用粉体材料进行攻关，成功实现了SOC粉体的小试，中试，量产。

摘要：

天尧专注于SOC粉体材料的研发与生产，产品适用于流延成型、丝网印刷、热喷涂等常见工艺。目前电解质粉（ScSZ, YSZ, GDC, SDC）、阴极粉（LSM, LSCF, LSC）、阳极粉（NiO，NiO-3YSZ，NiO-8YSZ）以及连接体粉（MCO）等均已实现量产，LSGM、LSCr、LST、其他NiO复合粉及特殊规格要求的粉体材料可按照客户要求定制生产。

天尧重视产品及工艺的持续研发工作，目前已完成多角形貌8YSZ, ScSZ热喷涂粉的中试验证工作。

6.《面向固体氧化物电池（SOC）产业化应用的材料和电池体系开发》

周晓亮

西南石油大学教授

嘉宾简介：

西南石油大学二级教授，博士生导师，四川省千人计划特聘专家，新疆天池英才特聘专家。主要从事固态离子学及高温固态电池（SOFC&SOEC）的相关研究。周晓亮研究员系四川省专家服务团专家，四川省循环经济协会能源低碳发展专业委员会专家，前哈工大国防创新团队核心成员。截止目前共发表SCI论文80余篇，其中第一和通讯作者60余篇（包括Adv. Energy Mater.,Acta Mater., J. Mater. Chem. A., J. Power Sources等），文章他引2100余次，获授权专利12项。主持和参与科技部重点研发氢能专项，国家自然科学基金重点项目、面上项目、青年基金项目，国防基础科研项目，黑龙江省自然科学基金重点项目，四川省重点研发项目等20余项。

摘要：

“双碳”战略的实现，固体氧化物电池（SOC）将扮演重要的角色。SOFC是一种高效的能源转化技术，相较于传统的燃煤发电具有发电效率高、无污染且尾气中CO₂易于回收等显著优点；SOEC是SOFC的逆过程，能实现H₂O和/或CO₂的高效电解，有望在消碳、制氢等领域发挥重要作用。SOC技术是我国“双碳”战略下能源结构转型的有力抓手，因此如何推动SOC技术的成熟和产业化对于我国能源结构调整和优化具有重要意义。本报告首先将简要介绍SOC技术的工作原理、技术特色和国内外研究进展；其次报告将重点分析目前SOC产业化面临的关键科学问题和技术难点、研发方向和需要解决的核心难点；最后将详细介绍团队在SOC领域的特色研究工作、最新工作进展以及解决的核心问题，并结合国内外的研究进展对我国SOC领域的未来发展做出分析，给出SOC产业化需要攻关的方向和计划。

7.《原位漫反射红外傅里叶变换光谱法探究质子导体固体氧化物电解池(PCEC)表面交换动力学》

孟钰清

佛山仙湖实验室特任研究员

嘉宾简介：

孟钰清博士现任佛山仙湖实验室特聘研究员，长期聚焦能源电化学转化、催化材料设计及低碳技术创新等前沿方向，深耕固体氧化物燃料电池（SOFC）、质子导电陶瓷电化学电池（PCEC）、低碳烃类催化转化、高效碳捕获与资源化利用等核心领域。成功开发电化学工艺实现丙烷高效转化为丙烯和氢气，设计的三维多孔碳材料显著提升 CO₂捕获容量并降低再生能耗，主持建立的首套原位 DRIFTS 表征技术为高温质子膜燃料电池（PCEC）表面质子交换动力学研究提供了全新手段。研究成果以第一作者或通讯作者发表于国际顶级期刊 30 余篇，申请美国专利 1 项。

摘要：

质子交换动力学在调控中温质子陶瓷电解槽（PCECs）制氢性能方面发挥着重要作用。然而，我们对PCEC电池材料表面质子反应本质的理解仍然非常有限，这阻碍了电解池效率的进一步提升。本研究开发了一种定制的原位漫反射红外傅里叶变换光谱（DRIFTS）测试平台，该平台可在高温水蒸汽，并在施加外电场情况下运行。利用该DRIFTS平台，我们对BaZr_0.1Ce_0.7Y_0.1Yb_0.1O_3-d（BZCYYb1711）质子电解质的单电池表面H₂O/D₂O同位素交换进行了定量研究，以从分子层面深入了解质子表面交换动力学。研究结果表明，施加外部电压显著提高了表面质子交换速率，使表观活化能从开路电压（OCV）下的29.1 kJ mol⁻¹降低到1.3 V下的6.8 kJ mol⁻¹。此外，O–D振动中明显的电压诱导光谱位移表明表面水合发生了动态变化。本研究展示了一个用于探测PCEC界面质子交换过程的光谱测试平台，为探测PCECs中的表面交换动力学提供了新思路。

8.《SOFC阳极积碳过程及机理微观研究》

马骁

清华大学长聘副教授

嘉宾简介：

马骁，工学博士，清华大学车辆学院长聘副教授，主要研究领域为车用动力系统，长期从事热流体光学诊断、燃料电池中的传热传质、替代燃料、喷雾、燃烧与流动反应、极端条件下的相变和蒸发等方面的研究，曾获中国内燃机学会史绍熙人才奖、中国内燃机学会自然科学一等奖等奖励。

摘要：

使用内重整的SOFC中存在积碳的问题，针对电极多孔介质中的积碳生成过程和影响，改进LBM相关的计算方法，开展了介观尺度的电极重构研究，并将MD与LBM方法结合，开展微观尺度的碳原子迁移计算和反应机理研究等。

9.《高活性SOEC阳极材料开发》

宋月锋

中国科学院大连化学物理研究所副研究员

嘉宾简介：

宋月锋，中国科学院大连化学物理研究所副研究员，科技部“国家重点研发计划”首席青年科学家，中国科学院特聘骨干，美国佐治亚理工学院访问学者。长期从事高温固体氧化物电解池（SOEC）的能源小分子电催化转化研究，在阳极反应动力学调控与热力学优化方面取得了系统性创新成果。以第一/通讯作者（含共同）在 Joule、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Common.、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.等期刊发表论文40余篇。申请专利8项，主持科技部、国家自然科学基金委和中国科学院等项目10项。

摘要：

阳极析氧反应是SOEC重要的过程，其涉及四电子-两氧离子转移，包含氧离子体相传输、表界面迁移、电荷转移以及氧分子脱附扩散等基元过程，主要发生在阳极表面和体相区域。析氧反应动力学过程缓慢，过电势较高，是SOEC极化电阻的主要来源。为此，调控阳极表面和体相电子结构，加速阳极表面反应与体相氧离子传输，可突破SOEC阳极析氧反应活性瓶颈，降低反应极化电阻，提高SOEC电解反应性能。

10.《基于反应溅射制备氧化物薄膜及其在SOFC中的应用研究》

武俊伟

哈尔滨工业大学（深圳）副教授

嘉宾简介：

武俊伟，哈尔滨工业大学（深圳）副教授（博士生导师）。从事固体氧化物燃料电池（SOFC）相关研究近20年，现任中国真空学会理事及深圳市真空学会秘书长。在行业标准方面，主导制定了能源行业标准《固体氧化物燃料电池平板式金属连接体测试方法》（NB/T11657-2024 ）；承担国家重点研发计划子课题等多项研究，曾获中国能源研究会优秀青年能源科技工作者奖及中国腐蚀与防护学会科技进步二等奖，并著有《现代离子镀膜技术》（中英文版）。

摘要：

本报告围绕反应溅射技术在固体氧化物燃料电池（SOFC）关键组件制备中的应用展开。反应溅射作为一种高效、可控的物理气相沉积方法，通过金属靶材在反应气氛中的溅射与化合，可实现氧化物薄膜的低温、均匀沉积，尤其适用于SOFC中电解质、隔离层及功能涂层的制备。目前，传统SOFC制备工艺依赖高温烧结，易引起元素扩散与结构变形，限制了电池性能与可靠性。针对这一问题，本团队系统开展了反应溅射工艺研究，重点围绕沉积模式调控、多层膜结构设计及低温后处理等关键工艺环节展开深入探索。研究制备的电池展现出超高性能，800℃下峰值功率密度超过2.7 W/cm²，在长达300小时的恒压放电测试中表现出优异的稳定性。基于以SOFC关键组件的制备为例，从薄膜致密化控制、界面扩散抑制及电化学性能提升等维度，系统展示了反应溅射技术在实现SOFC关键组件低温制备、结构可控与性能长效稳定方面的显著优势，为其在SOFC中的规模化应用提供了可行的技术路径。

11.《基于双交换效应耦合电子自旋的SOC电催化剂的调控》

刘建文

深圳大学副教授

嘉宾简介：

刘建文，深圳大学材料学院副教授，博士生导师。香港中文大学博士，德国柏林洪堡大学博士后。主要研究方向：SOC电催化材料的设计与调控。主持了国家自然科学基金面上项目，广东省自然科学基金面上项目等10余项科研项目，在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Adv. Funct. Mater. 等国际知名期刊杂志上发表了论文80余篇，多篇入选ESI高被引用论文或被选为封面论文。

摘要：

钙钛矿氧化物因其可调控的几何以及电子结构，在固体氧化物电催化剂中具有广泛应用前景。通过调节钙钛矿氧化物的自旋可以有效提高其反应活性/稳定性，但目前很少有研究阐明自旋与反应活性/稳定性之间的关系。我们深入研究了模型催化剂Sr₂Fe_1.3Ni_0.2Mo_0.5O₆ （下称SFNM）的双交换效应耦合自旋调控机制调控反应活性/稳定性之间的关联关系。模型催化剂SFNM作为SOC阴极在 800°C 和 1.5V 下电解二氧化碳时，展现出 2.48 A cm^-2 的高电解电流密度，在850 °C，1.1V下展现出200小时的的优良稳定性(1A cm^-2)。基于穆斯堡尔谱、X射线吸收谱和密度泛函理论计算，揭示了掺杂的Ni诱导了额外的双交换效应，增强了电催化剂的整体电子电导率，同时调节了氧化物中Fe离子的自旋，产生了高自旋的 Fe⁴⁺（t_2g3e_g¹），高自旋的 Fe⁴⁺产生了空的e_g轨道，可容纳来自CO₂中O的孤对电子，从而增强了二氧化碳吸附，削弱了一氧化碳吸附，并最终促进了二氧化碳还原。这项工作为 SOC 电催化剂的设计提供了一种通用策略。

12.《固体氧化物电解技术在化工园区的减碳应用与寿命挑战》

童晓峰

华北电力大学副教授

嘉宾简介：

童晓峰，华北电力大学国家储能技术产教融合创新平台、氢能科学与工程教研室（全国首个氢能本科专业）副教授，丹麦技术大学（DTU）博士、博后，荷兰屯特大学访问博士。长期开展固体氧化物燃料电池/电解池及高温电化学合成技术研究，主持国家自然科学基金项目、国家重点研发计划“氢能技术”重点专项项目子课题等纵向项目5项，参与国家自然科学基金重大项目、欧盟“地平线欧洲计划”项目、丹麦能源署和创新战略基金项目等国际国内重大科研任务。在国际学术期刊发表论文50余篇，获得发明专利9件。研究成果曾获第十三届欧洲固体氧化物燃料电池/电解池Christian Friedrich Schönbein奖，国际矿物、金属和材料协会（TMS）最佳论文奖等荣誉。

摘要：

随着“双碳”目标的深入推进，化工园区尤其是煤化工基地面临着严峻的减排压力。固体氧化物电解池（SOEC）作为一种高效的能量转换装置，不仅可利用可再生电力电解水制氢，还能与二氧化碳共电解制备合成气，为化工过程提供绿色原料，同时实现碳减排。此外，SOEC可逆运行于发电模式，能在夜间提供备用电力，增强园区能源系统的灵活性与稳定性。本文在概述SOEC与煤化工耦合优势的基础上，重点归纳了不同类型SOEC在长期运行中的寿命挑战，总结了适宜的操作条件与衰减数据，深入分析了衰减机制，探索了适用于风光波动工况的运行策略，并综述了近年来在衰减抑制方面的研究进展，为推动SOEC技术在化工园区的规模化应用提供参考。

13.《固体氧化物电解池的表界面修饰及其在CO₂电解中的应用》

武安祺

中国科学院宁波材料技术与工程研究所助理研究员

嘉宾简介：

武安祺，博士，中国科学院宁波材料技术与工程研究所助理研究员，2024年10月毕业于宁波诺丁汉大学（与中国科学院宁波材料技术与工程研究所联合培养），获得博士学位，2024年10月起就职于中国科学院宁波材料技术与工程研究所。自博士以来，从事固体氧化物电解池和电堆高温电解CO₂、CO₂/H₂O共电解制合成气相关研究，主要包括固体氧化物电解池及电堆电解性能变化规律、产物、耐久性和衰减机理研究，电解池和电解堆性能优化，电解堆装配工艺优化等。自博士后以来，从事CO₂电解、CO₂/H₂O共电解产物合成气H/C比例调控技术以及合成气的工业应用，如合成气甲烷化。围绕固体氧化物电解池/堆发表论文20多篇，其中第一作者或通讯作者13篇。

摘要：

在固体氧化物电解池纯CO₂电解和纯CO₂/H₂O共电解过程中，如何有效抑制电极积碳导致的性能衰减，是当前亟待解决的科学与技术难题。通过浸渍的方法将GDC和SDC等材料应用于工业化尺度的平管型Ni-YSZ电极电解池，对其电化学性能与稳定性开展了对比研究。结果显示，未浸渍的电解池急剧衰减，而修饰过的的电解池在750°C、1.3V条件下运行1000小时，电流密度衰减率约为6%/1000h，同时保持接近100%的法拉第效率。微观结构表征表明，经过修饰后的电极结构有效抑制了碳在电极表面的沉积，并缓解了镍基电极的氧化程度。理论计算进一步揭示，修饰后的电极优化了反应中间体*CO的脱附过程，从而提升了电解电流密度和稳定性。该研究为固体氧化物电解池纯CO2电解制CO和共电解制合成气提供了切实可行的解决方案。

14.《质子陶瓷电化学池高活性高稳定性氧电极的构筑与机理研究》

牛英华

电子科技大学工程师

嘉宾简介：

牛英华，工学博士，电子科技大学集成电路科学与工程学院工程师。主持项目主要有国家自然科学基金青年、四川省自然科学基金青年项目、中国博士后科学基金项目。研究方向包括微电子与半导体工艺（如集成电路制造、微纳器件及光刻技术），以及固体氧化物燃料电池/电解池、锂离子电池/锂硫电池等新能源材料与器件。研究工作先后在国际知名期刊包括 Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、Nano Energy (IF=16.8)、Small (IF=13.3) 等发表（累计40篇），合作出版springer英文专著1部（贡献占比1/3）。

摘要：

随着传统化石能源日益枯竭和环境污染日益加剧，氢能作为一种重要的绿色可再生能源其开发利用受到广泛关注。质子陶瓷电化学池（PCEC）集氢能发电与产氢储能于一体，是实现氢能大规模、高效综合利用和国家氢能战略的关键器件之一。低温下氧电极的极化损耗是电池损耗的主要来源；且氧电极一侧水蒸气的参与对其高温下的稳定性带来了挑战。商业化的镧锶钴铁（LSCF）氧电极低温（≤600˚C）极化电阻较大且易发生Sr析出（高湿度下衰减加剧）。LSCF作为混合氧离子-电子导体，其质子传导能力缺失导致质子无法有效迁移至氧电极表面。三重传导（O^2-/e^-/H⁺）材料如稀土镍钴酸盐PrNi_0.5Co_0.5O_3-δ 虽扩展三相反应界面提升了中低温催化活性，但其成本高、与电解质结合强度低易发生电极-电解质界面剥离，且有限的氧离子传导性能还可以进一步的提升。受到以往研究的启发，针对现有氧电极存在的不足，我们在以下两方面开展工作：（1）采用浸渍法精心设计具有特殊功能的纳米结构的氧电极，提升其在低温下的催化活性、水蒸气/铬蒸汽环境的稳定性。（2）通过碱土金属掺杂改变载流子传输受限以及界面强度低的问题。

15.《太阳能固体氧化物光电解原理与系统研究》

许辰宇

浙江大学“百人计划”研究员

嘉宾简介：

许辰宇，现任浙江大学能源工程学院第一类“百人计划”研究员，博士生导师。在国家自然科学基金“双碳”专项、国家重点研发计划、浙江省自然科学基金及企事业单位项目等的支持下，针对太阳能、电能、化学能等多种能量转化过程中辐射吸收转化、复杂物理场能量传递、反应热动力学等关键科学问题进行了研究，围绕等离激元促进光/电转化制取氢气、还原二氧化碳及能量转化系统模拟取得了一些研究成果。以一作或通讯作者发表SCI论文30余篇，包括《Applied Catalysis B: Environmental》《ACS Catalysis》《Advanced Science》及《Environmental Science & Technology》等期刊。

摘要：

固体氧化物电解池在600 ℃以上的高温下运行，能够高效利用输入电力及其他系统的废热，具有较高的能量转换效率；本研究提出了一种新型高温固体氧化物光电解池，利用光生载流子诱导产生光致氧空位参与化学反应，在直接光照阴极时检测到显著光电流，揭示了光生载流子直接驱动电化学过程的作用机制，并结合等离子激元效应进一步提高光电流密度，证实了太阳能部分替代电能的可行性。此外，从系统层面模拟了该光电解池制氢系统的整体效率与性能，并从工业角度探究了固体氧化物电解池耦合工业余热，从碳利用效率、㶲效率、总投资、总生产成本及内部收益率等多维度定量评估将CO₂转化为合成气的性能，从而为发展高效、稳定的可持续绿氢制备技术提供了理论依据与设计参考。

16.《直接氨燃料SOFC(DA-SOFC)发电系统与电池的仿真设计方法》

徐义书

华中科技大学副教授

嘉宾简介：

徐义书，华中科技大学能源与动力工程学院副教授、博导。致力于能源高效利用与环境问题研究，围绕氨氢能源燃烧、燃料电池等开展了持续研究。主持国家自然科学基金面上项目/青年基金、国家重点研发计划子课题、中国博士后创新人才支持计划项目等国家级纵向项目10余项；参与国家重点研发计划项目2项、973项目1项、国家自然科学基金面上项目2项、中国工程院咨询研究项目1项等。发表学术论文共50余篇，包括影响因子10以上SCI论文6篇，燃烧领域全文期刊Combustion and Flame论文3篇、Energy & Fuels封面文章3篇；申请发明专利多项，已获授权7项。荣获中国南方电网公司科技进步奖、湖北省科技进步一等奖等荣誉。

摘要：

燃料电池运行中涉及流动-传热-传质-反应-放电等跨尺度多物理过程，部件设计和系统集成运行设计因素多、过程难、周期长、成本高，开发和应用数字化仿真工具是实现提效降本的必要手段。报告以直接氨燃料SOFC(DA-SOFC)发电系统与电池设计为例，首先针对系统架构与运行设计需求，介绍基于0D稳态仿真的发电系统高效安全设计方法、基于电堆准二维动态模型以及耦合氨SOFC电堆准二维动态模型的发电系统快响应设计方法。随后，针对电池结构与运行设计需求，介绍适用于直接氨燃料SOFC流-热-电多物理场耦合的有限元FEM方法、嵌套深度神经网络与不确定性量化的AI辅助FEM高效设计方法。相关仿真设计方法既适用于直接氨SOFC，也适用于氢燃料以及配置外部重整的SOFC系统。

17.《不同改性策略对钙钛矿基燃料极CO2电解性能的提升》

李萍

华北电力大学（保定）副教授

嘉宾简介：

李萍，女， 2019年毕业于天津大学工业催化专业，获工学博士学位。2021年被聘为硕士生导师，2022年被聘为副教授。主持国家自然科学基金1项，国家重点研发计划子课题1项，河北省自然科学基金2项，横向项目1项；以第一/通讯作者发表SCI论文40余篇。

摘要：

可逆固体氧化物电池（RSOC）在CO₂资源利用和能源转型领域显示出显著的优势。高活性燃料电极的开发对于提高RSOC的性能至关重要。本报告从掺杂和原位析出两个角度分别对对钙钛矿基材料进行改性研究：（1）探究A/B位Na/Mn协同掺杂对La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O₃电解性能的提升；（2）探究原位析出对Pr_0.4Sr_0.6Co_0.2Fe_0.4Cu_0.2Nb_0.1Mo_0.1O_3−δ和A位缺陷型钙钛矿(Ba_0.2Sr_0.8)_0.9Ni_0.2Fe_0.7Mo_0.1O₃在CO₂电解以及H₂O-CO₂共电解工况下性能的提升。

18.《跨尺度多物理场仿真技术助力SOEC电解池堆研发》

李昂

上海交通大学副教授

嘉宾简介：

李昂，上海交通大学国家电投智慧能源学院长聘教轨副教授，博士生导师。主要研究方向为高温固体氧化物燃料电池/电解池多尺度仿真，高温电合成器件设计以及系统集成研究。主持国家自然科学基金青年基金项目、上海市自然科学基金、上海市市级科技重大专项子课题等项目，作为项目骨干参与固体氧化物电解池耦合费托合成原理样机研发和基于高温路线的kW级电制合成燃料小试装置研制，先后在Chemical Engineering Journal，Energy Conversion and Management 等能源类期刊上发表论文40余篇，入选2020年度国家博士后创新人才支持计划和2020年度上海市“超级博士后”激励计划。

摘要：

SOEC高温共电解是典型的多相体系中的跨尺度多场耦合的过程。本报告主要关注介观尺度电极电化学性能和衰减特性，以及宏观尺度电解池堆的热、质、电协同耦合机制。介观尺度上，开发了基于非平衡热力学理论的SOEC电极相场模型，并基于多弛豫时间的格子-玻尔兹曼方法对三维空间的SOEC多孔介质电极的组分传质和电场分布进行计算。宏观尺度上，建立三维SOEC多物理场模型，阐明SOEC电堆进气温度、进气流量、电流密度等入口参数和电堆输出参数之间的热、质、电的复杂耦合关系。并基于介-宏耦合的方法，对多场诱导下的真实大尺寸单电池非均相衰减机制进行分析。上述仿真技术为高性能抗衰减电极微结构以及电解池堆强化传质构型开发提供正向设计能力，助力高温共电解技术规模化发展。

19.《固体氧化物燃料电池多层级测试体系与装备研发》

方明

天府永兴实验室副研究员

嘉宾简介：

方明，工学博士，天府永兴实验室副研究员，高级项目管理专业人员(PMP、CSPM4)，省级重点产业紧缺人才。长期从事氢能燃料电池技术及装备开发等研究工作，近5年参与“百千瓦级燃料电池电堆及辅助系统部件测试技术开发及样机工程化应用”等国家及省级重点研发计划等6项，承担省级科研重大/创新项目等2项，承担或参与开发燃料电池电堆、燃料电池动力系统及燃料电池测试系统装备产品多项，包括成都市首台燃料电池公交车，张家港 60kW 燃料电池发动机，0.5-120kW 测试平台系列化产品， 5kW 多工位燃料电池测试系统产品，30kW固体氧化物燃料电池测试系统产品。发表 SCI/EI论文10篇，授权/受理发明专利15项，参与制定氢能领域标准5项。

摘要：

在“双碳”战略目标引领下，氢能产业的蓬勃发展对高性能燃料电池测试装备提出了迫切需求。固体氧化物电池测试装备及核心部件长期依赖进口，国产商业化产品成熟度不高，相关测试体系亟待建立。天府永兴实验室瞄准国家产业战略需求，立项省级重大科技攻关项目，聚焦突破多模块耦合机理解析，多参数高精度控制，在线监测与健康诊断，主被动一体化安全保护等关键技术，目前形成了涵盖氢安全防护、多层级测试体系、智能诊断系统及重整器优化等方向的系列创新成果，探索构建“基础研究-技术研发-标准引领-产品开发-产业培育”的全链条创新体系，目标加快开发集成出具有国际先进水平的智能化固体氧化物电池测试系统，打破国外技术垄断，实现样机在发电和电解制氢领域的工程化应用，助力建设我国固体氧化物电池测试评价体系，为氢能产业发展提供有效支撑。

20.《电堆密封部件封接性能与提升策略》

郭梦媛

怀柔实验室/中国矿业大学（北京）副研究员

嘉宾简介：

怀柔实验室副研究员，研究方向为氢能与固体氧化物电池技术，主持国家自然基金青年科学基金项目。发表SCI论文10余篇，申请及授权发明专利5项。

摘要：

陶瓷电池-金属连接体高温异相密封是固体氧化物燃料电池（SOFC）的卡脖子技术之一。密封部件面临高温、铬侵蚀、热循环等复杂工况下失效的挑战。本报告从密封材料的设计、组成、结构与性能入手，基于具有自愈合特性的K₂O-Na₂O-CaO-BaO-SiO₂密封玻璃，开发高气密性和界面相容性的Al₂O₃-玻璃复合密封材料，基于该复合密封材料采用多弧离子镀技术制备镀铝层作为隔离层，在750 °C下热处理100 h后，氧化和还原气氛均未发现连接体中Cr向密封材料中扩散，极大提高了密封材料和金属连接体之间的界面稳定性。针对热循环性能差的问题，进一步开发了高热循环稳定性的蛭石-玻璃基复合密封部件结构，提高密封可靠性和寿命。

21.《透平机械在SOFC中的应用与发展》

薛彪

势加透博（成都）科技有限公司总经理

嘉宾简介：

硕士，毕业于西北工业大学，长期从事透平机械的研究工作，核心期刊5篇，专利13项，现担任势加透博（成都）科技有限公司总经理。

摘要：

主要研究透平机械在SOFC中的应用情况，从低压使用的无油鼓风机，到高压空压机在SOFC上的应用情况，最后到SOFC和GT的结合的最新进展情况。

22.《固体氧化物燃料电池航空动力技术研究进展》

曾泽智

清华大学助理研究员

嘉宾简介：

曾泽智，清华大学智能绿色车辆与交通全国重点实验室助理研究员，聚焦固体氧化物燃料电池跨尺度热质传输与流动控制研究。主持国家自然科学基金青年项目(C类)1项，国重自主课题培育项目1项，作为核心骨干参与团队牵头的国家专项工程1项。发表论文30余篇，包括SCI论文20余篇，累计引用超过1100次，其中1篇入选ESI高被引论文。担任中国空天动力联合会新型能源动力技术青年专委会青年委员。

摘要：

固体氧化物燃料电池（SOFC）效率高、燃料适应性广，在未来航空动力等领域具有广泛的应用潜力。本报告总结了SOFC发展历程与 SOFC电堆应用于航空动力需解决的关键瓶颈，介绍了研发高功率密度SOFC电堆的关键技术。

23.《阴阳离子共掺杂CeO₂基电解质的电导率调控机制及其在SOFC隔离层中的应用研究》

李舒婷

长春理工大学中山研究院科研教师

嘉宾简介：

李舒婷，女，博士，现任长春理工大学中山研究院氢能源材料与低碳创新技术实验室科研教师。长期从事固体氧化物燃料电池关键材料研发，涵盖CeO₂基电解质掺杂改性、界面工程以及钙钛矿型阴极材料设计与优化。

摘要：

固体氧化物燃料电池（SOFC）作为高效、清洁的能源转换装置，其性能高度依赖于电解质材料的离子电导率与界面稳定性。本研究以Gd掺杂的CeO₂（GDC）为研究对象，提出了一种阴阳离子（Ca²⁺与F⁻）共掺杂策略，系统研究了其对GDC电解质电导率的协同增强机制及其在YSZ基SOFC中作为隔离层的应用性能。实验结果表明，Ca²⁺与F⁻共掺杂显著提升了GDC的电导率，750 °C时CGDCF0.03的电导率达0.084 S·cm⁻¹，是GDC的1.7倍。通过电化学阻抗谱与第一性原理计算（DFT+U）揭示，Ca²⁺掺杂降低了空间电荷势与氧空位形成能，而F⁻掺杂则削弱了Ce-O键能，扩大了氧空位周围自由空间，二者协同作用显著降低了氧离子迁移能垒，提升了离子传导性能。进一步将优化后的CGDCF材料作为隔离层引入YSZ基SOFC中，系统研究了烧结温度（1250–1350 °C）对界面微观结构与电化学性能的影响。结果显示，1300 °C烧结的CGDCF隔离层致密均匀，有效阻隔了La、Sr元素的界面扩散，避免了高阻相SrZrO₃和La₂Zr₂O₇的形成。850 °C时，以CGDCF为隔离层的单电池峰值功率密度达1.809 W·cm⁻²，比GDC隔离层电池提升37%，且表现出良好的150 h稳定性。

本研究从原子尺度揭示了阴阳离子共掺杂对CeO₂基电解质电导率的影响机制，并验证了其在提升SOFC界面稳定性与电化学性能方面的可行性，为中低温SOFC电解质与界面工程提供了新思路。

24.《基于固体氧化物电解槽的风电能源岛灵活运行策略》

刘桦

北京怀柔实验室科研人员

嘉宾简介：

刘桦博士现任职于北京怀柔实验室，主要研究方向为固体氧化物电解槽SOEC系统在电解堆衰减效应下的最优化流程设计和操作策略，复杂能源系统的数据采样、模型简化和技术经济分析，SOEC电堆模组流体力学多场仿真和热力学分析，不确定条件下系统的柔性设计、随机规划和操作窗口优化。

摘要：

固体氧化物电解池（SOEC）是一种潜在的绿色制氢技术，可以安装在离网系统中生产绿色氢气及其衍生物。本研究分析了利用风电的离网SOEC工厂的能量性能和经济效益，探索了各种控制策略、工作温度和储氢技术，优化动态系统能量分配方式和全流程经济效益。动态系统调度问题的计算规模随着时间步长的减小而指数增加，使得系统规划通常在小时或天的尺度进行。以丹麦Bornholm能源岛为例，优化后的SOEC系统在800°C下运行，采用恒定转换率（CC）流量控制策略和模组功率同步（SYN）电力分配策略。经济分析表明，对于基于SOEC的能源岛来说，集成储能系统（氢气罐和储能电池）在经济上会降低运行收益。若电池成本降低超过75%，则使用储能系统具有优势。因此，基于SOEC的能源岛有可能为当地绿色氢气生产、船舶减排等做出重大贡献。当然，这仍需要进一步提升制氢灵活性和耐用性，全方位研究系统组件动态协同作用，加强产业实体之间的合作协调，以及增加全产业链长期投资。

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