SOFC行業深度報告：北美數據中心電力短缺，SOFC迎來快速增長.pdf

SOFC行業深度報告：北美數據中心電力短缺，SOFC迎來快速增長。背景：美國數據中心持續建設，電力需求提升。數據中心：美國數據中心存量大，預計增量高。美國數據中心數量居全球首位，集中于亞馬遜 AWS、微軟等CSP 廠商。美國目前擁有超過 4000 個數據中心，居全球首位，美國數據中心主要運營商擁有超過300座在建數據中心，2025-2030 年美國預計新增數據中心 IT 容量達 55GW。電力需求：美國數據中心耗電量持續提升，成為電力負荷增長的主要因素之一。美國數據中心耗電量預計到2028年超325TWh，或占美國總用電量的 6.7%以上。

困境：大型并網設施供電不足。近年美國大型并網設施總發電量提升少，電力缺口問題逐漸加劇。2015-2024 年美國大型并網設施總發電量僅提升約6%，2019-2020年甚至出現負增長，長期增長動能不足，至 2034 年美國大部分地區電力產量將跌破備用容量邊際，供電缺口問題將進一步凸顯。

破局：固體氧化物燃料電池（SOFC）部署快+響應負載快+經濟性，適配數據中心供電。1）現場發電：現場發電是指在數據中心所在地直接發電，部分或全部替代對傳統電網的依賴。核電、水電以及煤電等供電方式的部署周期較長，和數據中心建設周期匹配性較差。現場發電是有效的滿足數據中心供電需求的電力供應方式，2030 年前落地的數據中心現場發電項目主要涉及燃氣輪機、燃料電池及往復式發動機三類技術，另有部分數據中心開始采用地熱發電、小型模塊化反應堆（SMRs）等新興技術。2）SOFC：原理上SOFC是采用固態電解質的一類燃料電池，通過電化學反應產出電能和熱能；結構上SOFC 由電池單元堆疊形成電堆，電堆和外圍輔助單元共同構成 SOFC 系統；形式上根據單元組件設計的不同，SOFC主要分為管式和平板式兩種結構。3）SOFC 可模塊化快速安裝，能夠快速響應負載功率波動，LCOE低于簡單循環燃氣輪機等發電方式，并有望隨量產規模擴大持續降低。

格局：數據中心是重要應用場景，日英美企業市場占有率高，國內廠商積極布局。1）數據中心是 SOFC 主要應用場景之一，SOFC 市場日本、英國和美國企業市場份額高。SOFC應用場景中數據中心占比在 40%以上，數據中心建設的持續推進提供了SOFC應用的廣闊空間。全球 SOFC 市場格局方面日本、英國和美國企業占據主要地位，其中日本企業三菱動力和愛信精機市場占有率分別為 14.80%和 10.44%，英國企業Ceres 電力市場占比為12.40%，美國企業 Bloom Energy 市場占比約為 9.40%。2）國內逐漸布局SOFC 技術應用。SOFC、固體氧化物電解池（SOEC）和可逆固體氧化物電池（RSOC）統稱為SOC，2024年國內SOC招標項目數為 48 個，主體設備的額定功率總計達近 800kW，上述項目中SOFC占比近70%。從中標項目數量來看，氫邦科技以 14 項中標項目領先，質子動力以7 個項目位于第二，三環集團以 3 個項目數位居第三；從公布的項目主體設備裝機功率來看，三環集團以超過330kW 的總功率領先，總裝機功率超過百千瓦的企業還包括中國華能、濰柴動力等企業，氫邦科技、質子動力以較高的配套量位于前列。

有別于大眾的認識：市場普遍認為 SOFC 建設成本和 LCOE 較高，規模化商用前景不明朗。我們認為美國缺電問題逐步凸顯，現場發電方式將受到重點關注，SOFC部署周期短，可快速響應負載功率波動，適配數據中心需求，會促使 SOFC 技術的快速落地和規模化部署，隨著量產規模的逐漸提升，SOFC 的建設成本和 LCOE 會逐漸降低。