SOFC系统的最初发展受制于材料的选择。然而，WHPC在无缝管状电池上的突破表明，不仅要考虑材料选择，同时还应考虑材料加工技术、堆设计等因素，并且这些因素要综合考虑，而不是仅顾其一。从这个意义上来看，WHCP堆主要用于能提供几百千瓦电力的静态发电机。

Kyocera公司的最新研究成果提醒研究者考虑另一个方面的应用：“SOFC系统应用的目的是什么？”这个问题的提出是SOFC发展的重要里程碑。他们开始执行将SOFC用于民居理念，并且注意选择运行温度、合理的费用以及运行寿命等参数。基于这些要求，他们开始构建SOFC堆。

该公司最重要的成果之一就是他们通过行动证明小型系统可以被制造出来，并可作为一种能效转化设备运行。对小型SOFC堆的自热持续问题存在争议，之前研究者认为1kW的SOFC堆不足以实现自热持续，并且不能同时获得较高转换效率。Kyocera公司证明如果将温度看作一个影响参数，这一争议可得以平息，即通过降低运行温度可建造小型、高效的SOFC系统。Kyocera公司系统的另一个贡献在于，通过使用适当的负荷跟踪模式，将SOFC系统应用于民居。

在和电网连接的汽轮机系统中，经常采用每日起动—停止(DSS)运行模式，因此DDS运行模式能否使用成为SOFC系统是否适用于电力市场的一个基本条件，在日本更是如此。Kyocera公司经过系统研究证明其运行并非一定要采用DSS运行模式。相反，有效的负荷跟踪模式可以在低需求期有效提供电力。就这一特点而言，Kyocera公司系统不仅将SOFC适用范围扩展到静态发电，还可以实现临时供电。

图2.12和图2.13中将SOFC堆和SOFC系统的一些典型特征进行了对比。图2.12示出了容积功率密度和堆积功率之间的函数关系，其中未计气体分配管道部分。从图2.12中可以明显看出在较小型堆积也能获得较高的容积功率密度。对于较大的管状电池堆来说，容积功率密度很低。然而，需要在此指出的是管内腔可被看作空气或燃料的通道。对平板堆积而言，随着堆积体积的增加，电池间的距离应加大以便于保证燃料或空气的转移。在图2.12中，以1.2kW/L作为限值进行比较。这个限值是Makishima考虑到化学反应器连续运行后的图形动力学问题而提出的。比如，在这个量级下，给出了炼铁高炉的能量密度。这一限值告知我们运行化学反应器时，除了反应本身外，化学物质从反应点的往返迁移也是非常重要的。当将燃料电池的反应及传质和这一数值对比时，下列特点应考虑在内：

图2.12 近期研发的SOFC堆中核心部分的容量功率密度与堆功率间的关系［Makishima建议大型连续化学反应器(比如炼铁高炉)的限值为1.2kW/L］

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图2.13 SOFC、聚合物电解质燃料电池及汽轮机的效率与发电机规格间的关系对比(感谢Osaka Gas公司提供数据)

1)所有的电化学反应点均以二维方式分布。

2)所有的电化学反应及传质现象均通过基于原子反应的电化学途径结合在一起，而这种原子反应是在整个反应空间的三维尺度内进行的。由于金属晶体中的电子远比离子中的电子运动速率迅速，因此燃料电池系统中的电子运动致使一些特定的反应点通过电子传递和其他反应点连接，而电流密度分布由这类连接所控制。这是燃料电池和普通化学反应器的一个重要的区别，因为在普通化学反应器中原子传递由相应的反应速率及电子运动速率控制。

这些特征导致大型SOFC堆的建造和运行都变得更加困难。

图2.13比较了各种发电系统的效率与系统输出功率之间的关系。汽轮发电机目前拥有一些市场份额，因此理所当然可被视为燃料电池的竞争者。汽轮发电机最重要的特点是效率取决于其规格，即规格为1kW的系统其效率为20％，而规格为100kW的系统效率接近40％。值得注意的是，早期的100kW SOFC系统在运转正常的情况下LHV效率可达47％。因为汽轮发电机的一个优势在于运行成本低廉，而成本上的竞争是非常激烈的。从另一方面来讲，因为发电机规格相差1kW导致的转换效率相差巨大，所以相比于成本低廉的SOFC而言，SOFC系统存在一些优势。相比于PEFC系统而言，SOFC系统同样具有优势，因为PEFC系统的转换效率仅为32％。从这一角度来看，一个1kW的SOFC热电联产系统可以开启一个新的发展时代，并成为静态SOFC系统的范例。

1998年，BMW公司和Delphi公司提议将SOFC用作辅助动力装置(APU)。为此，SOFC应满足一些近似苛刻的要求，比如满足低容积与/或比功率密度、快速启动时间以及频繁热循环的稳定性等。所以，此类SOFC堆的建造需要新颖的设计、新的加工技术以及新材料。