在全球能源（yuán）轉型加速的背景下，高效實現化學能（néng）與（yǔ）電（diàn）能的雙向轉化成為科研與工業（yè）領域的核心課（kè）題。作為能源材 料測試設備的創新者，香蕉视频污视频（Aulight）推出的CEL-SOFC-SOEC 高（gāo）溫固體氧化物反應測試係統，以其獨特的雙（shuāng）向（xiàng）能量轉化能力與模塊化智能設計，為固體氧化物燃料電池（SOFC）與電解池（SOEC）的研究提供了全場景解決方案。本文將從技術特性、功能優勢及應用前景等維度，深度解讀這一前沿（yán）設備的核心價值。

一、雙向能量轉（zhuǎn）化：重構能源轉換的底層邏輯

CEL-SOFC-SOEC 係統的核心優勢在於其 **“可逆運行” 特性 **，可在同一設備平台上實現（xiàn）兩（liǎng）種關鍵功能：

固體氧化物燃（rán）料電池（SOFC）—— 高效發電與燃料內重整

在 600-900℃中高溫環境下，以固體（tǐ）氧化物（如氧化釔穩定氧化鋯）為電（diàn）解質，直接將氫氣、甲烷（wán）、甲醇甚至液化石油氣等燃料的（de）化（huà）學能轉（zhuǎn）化為電能（néng）。區別於低（dī）溫燃料電池，SOFC 支持燃料（liào）內部（bù）重整，無需額（é）外預處理，顯著簡化（huà）流程並降低成本，適用（yòng）於分布式發電、車載電源等場景。

固體氧化物電解池（SOEC）—— 高溫高（gāo）效合成與減排（pái）

逆向運行時，係統可作為電解裝置，利用電能（néng）驅動水蒸氣電（diàn）解製（zhì）氫或 CO₂還原合成燃料（如 CO、甲烷）。高溫環（huán）境下的低過電位特性使其能（néng）量利用效率比低溫（wēn）電解池提升 30% 以上，是實現 “綠氫製備” 與 “碳捕集利用（CCUS）” 的核心（xīn）裝備。

  通過電 - 熱轉化聯產設計，兩（liǎng）種模式（shì）可協同構建 “發電 - 儲電 - 合成（chéng）” 一體化係統（tǒng），將單一環節的能量利用率從（cóng） 50%-60% 提升至 80% 以上，為碳中和目標下的能源（yuán）循環提供技術支撐。

二（èr）、模（mó）塊化智能設計：打造全流程科研平台

係（xì）統采用 **“微型化 + 模（mó）塊化 + 智能化”** 架構，集成五大核心子係統，實現從進料、反應到檢測的全流（liú）程精準控製：

多維度進料係統

氣（qì）路（lù）：支持 H₂、CH₄、CO₂等多種氣體精確配比（流（liú）量精度 ±1%），配備質量（liàng）流量計與背壓閥，穩定高壓環境（0-10 bar）下的氣（qì）流控製；

液路：內置恒壓泵（流速 0.1-10 mL/min），適配（pèi）甲醇、乙醇等液態燃料的汽化導入，兼（jiān）容腐蝕（shí）性介質（如含硫氣體）的特殊管路（lù）材質（哈氏合金 / 聚四氟乙烯）。

高溫催化反應單元

反（fǎn）應腔體采用多層隔熱結構與 PID 智能控溫（精度（dù） ±1℃），支持快速升（shēng）溫（10℃/min）與寬溫域（室溫 - 1000℃）測試（shì）；可拆卸式電極夾具（jù）適配平板型、紐扣型等多種電池結構，兼容電解（jiě）質、電極（jí）材料（liào）的單組件評價。

電性能實時監測係統

集成（chéng）四探針電化學工作站（0-20A 電流範圍），同步采集電壓 - 電流（I-V）、阻抗譜（EIS）等數據，配合專用軟件實現極（jí）化曲線（xiàn）擬合與性（xìng）能（néng）衰減分析，為材料優化提供量化依據。

全（quán）組分在線檢測

搭（dā）載氣相色譜（GC）或質譜（MS）聯用接口（kǒu），實時分析反應尾氣中的 H₂、O₂、CO、CH₄等組分（檢測限≤1ppm），結合（hé）物料平衡（héng）算（suàn）法自動生成元素轉化率報（bào）表，避免離線檢測（cè）的滯後性與（yǔ）誤差。

智能（néng）控（kòng）製與數據管理

配套 PC 端軟件支持全流程自動化操（cāo）作（參數設定、程序升溫、數據存儲），並可通過 API 接口與實（shí）驗室信息管理係統（LIMS）對接，實現多設備協同（tóng）與大數據分析，滿足高（gāo）通量篩選需求。

三、核心技術優勢：突破傳統測試瓶頸

相較於傳統高溫反應裝置，CEL-SOFC-SOEC 係統通過三大技術創新實現性能躍升：

材（cái）料兼容性與長（zhǎng）壽（shòu）命設計

關鍵部件（如（rú）密封件、加熱元件）采用耐高溫合金（jīn）與陶瓷複（fù）合材料，經 1000 小（xiǎo）時耐久性測試驗證，在含 CO₂/H₂O 的嚴苛氣氛中仍（réng）保持穩定，降低頻繁維護成本。

低死體積與高傳質效率

流道結構優化至死體積＜5mL，配合氣體預加熱模塊，減少溫（wēn）度梯度（dù）（軸向溫差≤5℃），確保反（fǎn）應界麵的物質與能量（liàng）均勻分布，提升數據重複性（RSD≤3%）。

安全（quán）冗餘與便捷性

內置過（guò）溫、過壓保護裝（zhuāng）置（響應時間＜1 秒），搭配快速冷卻係統（30 分鍾內從 900℃降至室溫），兼顧實驗安全性與（yǔ）效率；模塊化組件支（zhī）持 10 分鍾內快速更換，顯著降低調試門檻。

四、多元（yuán）應用場景：連接科研（yán）創新與產業落地

該係統的多功能特性使其成為能源領域跨學科研究的 “通用平台”：

科研前沿（yán）：

SOFC 電極（jí）材料開發（如新型鈣鈦（tài）礦（kuàng）陰極的抗積碳性能測（cè）試）；

SOEC 協（xié）同 CO₂/H₂O 共電解製合成氣的動力學研究；

高溫固態（tài）電解質導（dǎo）電機製與界麵反應機理分析。

工業（yè）中試：

燃料電池發電係統的工況模擬（如變載條件下的耐（nài）久性評估）；

綠氫製備工藝優化（結合（hé）可再生能源電力波動的電解效率測試）；

碳基（jī）燃料（liào）合成放大實（shí）驗（如（rú）甲烷化反應的催化（huà）劑壽命篩選）。

交叉領域：

延伸應用於高溫氣體傳感器（qì）校準、礦物煆（duàn）燒 - 電解聯產工藝開發等（děng），突破傳（chuán）統設備的單一（yī）功（gōng）能（néng）限製。

五、選型指南：匹配（pèi）個性化研究需（xū）求

用戶可根據研究目標選擇配置方案：

基礎材料評價：標配 “單腔體 + 電化學工（gōng）作站 + GC 在線檢測”，適合電極 / 電解質（zhì）的性（xìng）能（néng）初（chū）篩；

係統級（jí）測試：擴展 “多燃料進料模（mó）塊 + 尾氣全組分 MS 分析”，滿足複雜燃料轉化（huà）的全流程解析；

高通量篩選：集成 “平行反（fǎn）應腔體 + 自動化（huà）數據采集軟件”，提升催化劑庫篩選效率。

結語：定義高溫能量轉化測（cè）試的新標杆

  CEL-SOFC-SOEC 高溫固體氧化物反應測試係（xì）統，不僅是一台（tái）實驗設（shè）備，更是連（lián）接基礎研究與工程應用的橋梁。其雙向轉化能力打破了傳統裝置（zhì）的功能（néng）壁壘（lěi），模塊（kuài）化設計賦予科（kē）研人員自由（yóu）拓展的空間，而智能化檢測則為數據驅動的材料創（chuàng）新提供了精準工具。在 “雙碳” 目標與能（néng）源危機的雙重挑戰下，該係（xì）統正助力科研工作者突（tū）破高（gāo）溫能量轉（zhuǎn）化的效率瓶頸，為燃料電池商業化、綠（lǜ）氫製備規模化等關鍵領域的落地提供核（hé）心技術（shù）支撐。中（zhōng）教金源以（yǐ）技術深耕詮釋 “設備即平台” 的理念，讓每一次反應（yīng）測試都（dōu）成為能源創新的起點。