电力可靠性与Power-to-X效率正推动SOC需求增长
固体氧化物电池（SOC）电堆正在通过两种运行模式加速规模化应用：在SOFC模式下，电堆提供稳定可靠的本地供电；在SOEC模式下，电堆可将蒸汽高效转化为氢气与电合成燃料。随着应用从示范走向规模化部署，制造商更关注界面稳定性与可重复的制造一致性，以保障电堆全寿命周期的性能表现。
SOFC（固体氧化物燃料电池）
面向分布式本地供电场景，强调高可靠性与快速部署，典型应用包括数据中心与微电网。
SOEC（固体氧化物电解电池）
面向工业制氢与电合成燃料等Power-to-X应用，效率与长寿命电堆决定项目经济性。
减少拖慢固体氧化物电池（SOC）量产的关键因素
不同制造商的电堆 架构各不相同，但阻碍规模化的瓶颈往往一致。
它们通常表现为ASR漂移、铬相关风险以及制造一致性波动。
在SOC量产过程中，常见限制包括：
连接体劣化
氧化、铬挥发/迁移，导致ASR随时间上升
生产波动
厚度或孔隙率不均、边缘效应明显，引发良率损失
界面反应与扩散
电极/电解质界面产生绝缘相与不稳定性
成形与热循环损伤
涂层若未按工艺进行设计与匹配，易出现开裂或剥离
一旦这些问题出现，结果往往可以预见：寿命下降、良率下降、验证周期拉长，量产爬坡进度被延误。
PVD在SOC电堆可靠性提升中的重点应用方向
以下功能层往往决定ASR稳定性、劣化速率与量产良率。
请选择您当前关注的方向，我们可结合您的零件几何结构与运行工况，制定对应的评估与验证方案。
连接体保护层与接触层
面向连接体的涂层方案，可在成形与热循环工况下稳定ASR，并降低铬相关劣化风险。
电解质阻隔层
通过抑制界面扩散与反应，提升耐久性，并拓展材料体系的兼容性与工艺窗口。
功能电解质薄膜
构建致密、均匀且具气密性的电解质功能薄膜，实现更一致、更稳定的电堆性能输出。
通过PVD工艺控制，实现薄膜性能的可重复与可规模化
物理气相沉积（PVD）可对薄膜的厚度、致密度与成分进行更精确的控制，
使性能在放大到量产过程中保持更高的一致性与可重复性。
厚度控制
通过更严格的厚度与成分控制，稳定ASR的全寿命趋势表现。
致密微结构
降低针孔缺陷，提高高温界面稳定性。
均匀覆盖
在复杂几何结构上实现一致沉积，减少边缘效应与制造波动。
低应力沉积
以稳定的工艺窗口保护零件，提升成形与热循环工况下的可靠性。
规模化可重复性
从试验到中试再到量产爬坡，保持可复制的工艺输出与一致性。
面向您的几何结构与运行工况开展验证
可先基于我们当前的固体氧化物电池（SOC）PVD涂层能力开展评估，
再通过联合试验逐步扩展，以匹配您的电堆架构、尺寸规格与验证需求。
Component | Interconnect Coating | Electrolyte Barrier Layers | Functional Electrolytes |
|---|---|---|---|
Coating Material | Spinel
(customizable) | Ceramic (GDC/YSZ)
(customizable) | Ceramic (GDC/YSZ)
(customizable) |
Substrate Material | Stainless Steel / Alloys | Ceramic / Metal
supported Ceramic | Ceramic / Metal
supported Ceramic |
Substrate Size* | up to 20cm x 30 cm | up to 20cm x 30 cm | up to 20cm x 30 cm |
Coating Thickness* | ≤ 60m | ≤ 3m | ≤ 15m |
Key Functional Benefits | Minimize Cr-volatilization
Low ASR at 600–800 °C | Prevent formation of insulating reaction layers
Improve cathode/electrolyte interface stability | Dense ionic-conducting films
Compatible with next-gen SOFC/SOEC architectures |
注：*目前支持的结构包括平板、圆片及小型管状件。
其他几何结构、合金材料、尺寸范围与膜层堆叠方案，可通过联合试验评估。
选择适合您的规模化路径
部分OEM团队希望先快速启动评估与验证。也有团队希望在量产爬坡阶段将沉积能力导入厂内，
以获得更严格的过程控制。Sydrogen可同时支持两种模式。
涂层服务
基于您的基材与零件快速开展试验，并提供测量数据与工艺文件，支持您内部验证与决策。
在线式PVD设备
以设备导入为导向的工业化路径，面向需要自动化、高吞吐沉积能力的OEM团队，帮助在量产爬坡阶段实现更稳定的良率与一致性控制。
常见问题（FAQ）
什么是 ASR？为什么它在 SOFC 和 SOEC 中很重要？
ASR 是“面积比电阻”（Area-Specific Resistance），用于衡量电堆内部界面所贡献的电阻，通常以单位面积的电阻形式表示。在 SOFC 与 SOEC 中，ASR 直接影响系统效率、发热水平以及长期性能稳定性。随着电堆老化，连接体氧化及界面变化可能导致 ASR 逐步上升，从而造成 SOFC 输出下降，或使 SOEC 制氢所需电功率增加。
PVD 如何帮助降低与铬相关的劣化风险？
许多 SOC 电堆采用铁素体不锈钢连接体。在高温条件下，铬物种可能迁移或挥发，并在界面处触发劣化机制。PVD 可在连接体表面沉积致密、均匀的薄膜，作为可控的保护层或功能层。由于 PVD 能更精确控制膜层的成分、厚度与微结构，有助于提升不同几何结构上的一致性，降低制造波动，从而减少铬相关失效模式被加速的风险。
连接体涂层、阻隔层与功能电解质的区别是什么？
它们对应电堆不同部位与不同失效模式： 连接体涂层（保护/接触层）：作用于金属连接体，用于维持稳定电接触，并降低高温下随时间累积的劣化机制。 阻隔层（Barrier Layer）：设置在关键界面处，用于抑制互扩散与不利反应，避免形成绝缘相并导致性能不稳定。 功能电解质（Functional Electrolyte）：致密的离子导电层，旨在支持厚度与结构一致性以及气密性，从而提升电堆输出的一致性与稳定性。
PVD 能否应用于成形或波纹结构的连接体？
可以，但取决于几何形状与夹治具设计。PVD 适用于多种实际零件（包含成形特征），但在波纹与深沟槽等结构上的均匀性，会受到视线遮挡、零件摆放角度、夹治具设计与工艺参数等因素影响。通常建议先从试片或具有代表性的成形样品开始，评估覆盖情况后，再针对目标几何结构优化工艺窗口。
评估试验可提供哪些数据？
评估试验旨在支持 OEM 的验证与导入决策。典型数据包可包括： 膜层厚度（必要时提供 均匀性分布/映射） 附着力检查（方法与样品类型及项目需求匹配） 微结构指标（例如基于 SEM 的观察，及在适用情况下的元素分布映射） 工艺文件（关键参数与运行条件，用于可重复性与追溯） 最终的性能验证（如完整电池/电堆测试与寿命测试）通常由客户完成，或在双方认可的测试规范下进行联合验证。
启动评估前需要提供哪些信息？
至少需要提供：目标层（连接体涂层/阻隔层/电解质）、基材合金或材料、零件尺寸、运行温度窗口，以及您希望解决的失效模式（例如 ASR 漂移、铬相关风险、热循环损伤等）。
如何在涂层服务与在线式设备之间做选择？
常见路径是先通过涂层服务验证性能与导入适配性；当沉积窗口与目标产能需求明确后，再评估导入在线式 PVD 设备以支持量产爬坡与更严格的过程控制。