一、双向能量转化：重构能源转换的底层逻辑

1. 固体氧化物燃料电池（SOFC）—— 高效发电与燃料内重整
   在 600-900℃中高温环境下，以固体氧化物（如氧化钇稳定氧化锆）为电解质，直接将氢气、甲烷、甲醇甚至液化石油气等燃料的化学能转化为电能。区别于低温燃料电池，SOFC 支持燃料内部重整，无需额外预处理，显著简化流程并降低成本，适用于分布式发电、车载电源等场景。

2. 固体氧化物电解池（SOEC）—— 高温高效合成与减排
   逆向运行时，系统可作为电解装置，利用电能驱动水蒸气电解制氢或 CO₂还原合成燃料（如 CO、甲烷）。高温环境下的低过电位特性使其能量利用效率比低温电解池提升 30% 以上，是实现 “绿氢制备” 与 “碳捕集利用（CCUS）” 的核心装备。

二、模块化智能设计：打造全流程科研平台

1. 多维度进料系统

• 气路：支持 H₂、CH₄、CO₂等多种气体精确配比（流量精度 ±1%），配备质量流量计与背压阀，稳定高压环境（0-10 bar）下的气流控制；

• 液路：内置恒压泵（流速 0.1-10 mL/min），适配甲醇、乙醇等液态燃料的汽化导入，兼容腐蚀性介质（如含硫气体）的特殊管路材质（哈氏合金 / 聚四氟乙烯）。

2. 高温催化反应单元
   反应腔体采用多层隔热结构与 PID 智能控温（精度 ±1℃），支持快速升温（10℃/min）与宽温域（室温 - 1000℃）测试；可拆卸式电极夹具适配平板型、纽扣型等多种电池结构，兼容电解质、电极材料的单组件评价。

3. 电性能实时监测系统
   集成四探针电化学工作站（0-20A 电流范围），同步采集电压 - 电流（I-V）、阻抗谱（EIS）等数据，配合专用软件实现极化曲线拟合与性能衰减分析，为材料优化提供量化依据。

4. 全组分在线检测
   搭载气相色谱（GC）或质谱（MS）联用接口，实时分析反应尾气中的 H₂、O₂、CO、CH₄等组分（检测限≤1ppm），结合物料平衡算法自动生成元素转化率报表，避免离线检测的滞后性与误差。

5. 智能控制与数据管理
   配套 PC 端软件支持全流程自动化操作（参数设定、程序升温、数据存储），并可通过 API 接口与实验室信息管理系统（LIMS）对接，实现多设备协同与大数据分析，满足高通量筛选需求。

三、核心技术优势：突破传统测试瓶颈

1. 材料兼容性与长寿命设计
   关键部件（如密封件、加热元件）采用耐高温合金与陶瓷复合材料，经 1000 小时耐久性测试验证，在含 CO₂/H₂O 的严苛气氛中仍保持稳定，降低频繁维护成本。

2. 低死体积与高传质效率
   流道结构优化至死体积＜5mL，配合气体预加热模块，减少温度梯度（轴向温差≤5℃），确保反应界面的物质与能量均匀分布，提升数据重复性（RSD≤3%）。

3. 安全冗余与便捷性
   内置过温、过压保护装置（响应时间＜1 秒），搭配快速冷却系统（30 分钟内从 900℃降至室温），兼顾实验安全性与效率；模块化组件支持 10 分钟内快速更换，显著降低调试门槛。

四、多元应用场景：连接科研创新与产业落地

• 科研前沿：

• SOFC 电极材料开发（如新型钙钛矿阴极的抗积碳性能测试）；

• SOEC 协同 CO₂/H₂O 共电解制合成气的动力学研究；

• 高温固态电解质导电机制与界面反应机理分析。

• 工业中试：

• 燃料电池发电系统的工况模拟（如变载条件下的耐久性评估）；

• 绿氢制备工艺优化（结合可再生能源电力波动的电解效率测试）；

• 碳基燃料合成放大实验（如甲烷化反应的催化剂寿命筛选）。

• 交叉领域：
  延伸应用于高温气体传感器校准、矿物煅烧 - 电解联产工艺开发等，突破传统设备的单一功能限制。

五、选型指南：匹配个性化研究需求

• 基础材料评价：标配 “单腔体 + 电化学工作站 + GC 在线检测”，适合电极 / 电解质的性能初筛；

• 系统级测试：扩展 “多燃料进料模块 + 尾气全组分 MS 分析”，满足复杂燃料转化的全流程解析；

• 高通量筛选：集成 “平行反应腔体 + 自动化数据采集软件”，提升催化剂库筛选效率。

结语：定义高温能量转化测试的新标杆