加泰罗尼亚能源研究所（IREC）启用了一条采用3D打印技术制造陶瓷器件的新试验线，用于可再生能源制氢及应用。这一成就使IREC成为该领域的全球先驱，也标志着加泰罗尼亚在氢能技术制造方面取得了战略性进展。

这条名为Merce Lab（能源陶瓷器件制造实验室）的试验线，是在Tecnopropia项目（IPCEI计划）等多项倡议框架内，由H2B2资助建成的。它将以前工业化规模生产用于燃料电池和电解槽的固体氧化物电池（SOC）。

目前，全球范围内有能力制造这种电池的参与者极少，其突出优势在于效率高于竞品技术。得益于功能陶瓷的3D打印技术，Merce Lab已成为世界上首个采用此方法生产SOC电池的实验室。

3D打印的主要优势在于其设计灵活性、减少材料消耗，并能大幅减轻最终设备的重量和体积，从而提高最终系统的能量密度。这种能量密度的提升，使得这类设备对于交通运输应用以及通过制氢储存可再生能源都具有特别的吸引力。

这是一项极具创新性和可扩展性的技术，其工艺流程涵盖从基础组件制备到电池堆叠和验证等多个环节。这种结构将促进技术向国内外企业转移，并支持创建旨在加速可再生氢产业化的新商业模式。

IREC的Merce Lab负责人马克·托雷尔表示："这一设施使我们成为全球SOC制造领域的先驱……这是一种颠覆性的陶瓷基器件制造工艺与性能提升方法，为SOC系统开辟了通往此前无法满足特定需求（如海运或空运）应用领域的大门。"

该实验室还得到IREC正在进行的其他国际性项目资助，如CLEANHYPRO、HYP3D、COMECOCO2和H2SHIFT。这条试验线的初始投资为200万欧元。

IREC已在该实验室制造出首批完整的器件，并正与包括大型企业（H2B2、3Dceram、AMES、Viver Clean Tech）和小型公司（AESA、Nano4Energy、M-reformer）在内的行业伙伴建立战略合作，以加速该技术的开发和商业化。

随着对氢能经济部署基础设施的投资规模不断增长，为应对这一趋势，IREC计划创立衍生公司Oxhyd Energy，专门致力于将SOC燃料电池作为能源转型的关键要素进行商业化。

关键产品及试验线特点
SOC技术具有双重优势：既可以作为燃料电池（使用氢气发电），也可以作为电解槽（生产氢气储存能源）。基于陶瓷材料且在高温下运行，这些设备可节省高达25%的制氢所需能源，因此比目前基于聚合物的电池效率显著提高。

当前前工业化工厂的制造产能估计约为2兆瓦/年。该生产线易于扩展，并且与现有商业技术相比，最终器件的功率密度可提高四倍。

预计成本约为800欧元/千瓦，这将使氢气价格降至每公斤4欧元以下。另一个显著特点是所用材料具有可持续性，模块将不含钴、镍、稀土和其他关键原材料。考虑到到2030年全球对电解槽和燃料电池的需求预计将达到数百吉瓦——远超目前全球产能，这代表着一个绝佳的商业机会。

这条试验线覆盖了该技术的整个价值链，流程分为五个主要环节：

i) 将墨水作为原材料制备；

ii) 制造作为器件基本单元的电池；

iii) 生产系统集成的关键元件——连接体；

iv) 组件堆叠；

v) 最终器件的验证，以确保其在使用前的质量和效率。