近年来,AI 大模型正从技术探索冲刺应用爆发期,对能源的需求正在徒然上升。
据国际能源署 ( IEA ) 预测,2030 年全球数据中心电力需求将近千亿兆瓦时,美国数据中心电力增量中,AI 相关消耗占比将近半,能耗规模或将超过钢铁、化工等传统高耗能产业。
SOFC,全称为固体氧化物燃料电池 ( SolidOxideFuelCell ) ,作为一种高效率、低排放的发电技术,成为解决 AI" 心脏病 " 的一支奇兵。
首先,SOFC 可以脱离主电网,作为独立的主电源或备用电源运行。其数万小时的运行寿命,也远非传统柴油发电机可比。
其次,SOFC 系统可以通过模块化组合扩展至数兆瓦 ( MW ) 级别,审批流程快。通常来说,电网扩容周期长、审批复杂,新增接入周期普遍超过 3-5 年。在 PJM 等地区,部分大型数据中心项目甚至需要等待 5-7 年才能完成接入。
除此之外,SOFC 的发电效率可以轻松超过 60%,如果将发电产生的余热也利用起来 ( 热电联供 ) ,综合能源效率更能飙升至 90% 以上。
最后,SOFC 不仅能使用天然气,还兼容氢气、生物燃料等多种燃料。在使用天然气时,其氮氧化物 ( NOx ) 、硫氧化物 ( SOx ) 等污染物排放极低;如果未来切换到绿氢,更能实现近乎零碳的清洁发电,完美契合全球的环保目标。
在消息面上,美东时间周一,全球资管巨头博枫宣布将向 BloomEnergy 的燃料电池技术投资至多 50 亿美元,双方将联手在全球范围内为 AI 工厂设计和部署 SOFC 发电解决方案。受此消息影响,BloomEnergy 美股盘前股价一度涨超 35%。
公开资料显示,BloomEnergy 成立于 2001 年,是美国新型清洁能源创新企业,主要开发制造固体氧化物燃料电池 ( SOFC ) 系统。
同日,中信建投发布研报指出,数据中心发展带来极大电力装机需求,而 SOFC 较普通燃气轮机具有交付快速、清洁环保、安装便捷等优点。随着美国电力装机容量告急,光储、SOFC 是目前可行的解决方案。
另外,从发电成本来看,以天然气 3.05 美元 /MMBtu 计算,SOFC0.09 美元 /kWh 的发电成本,仅为柴油机组的三分之一,这种效率碾压式的优势,使其在能源成本高企的当下成了 " 及时雨 " 一样的存在。
当然,SOFC 并非完美无缺。其核心挑战在于高昂的初始投资。此外,产业链尚不成熟,超过 600 ℃的运行温度也对材料和系统可靠性提出了严苛要求。
目前,国内 SOFC 应用已进入示范阶段。2025 年 1 月,三环集团建设的全国首个 300 千瓦 SOFC 商业化推广示范项目在深圳市光明区人民医院正式投产。壹石通也实现全链条自制并建成 2MW 中试线,并计划 2025 年底运行 120kW 系统。
业内人士表示,行业整体仍处早期,但已具备材料与示范基础,未来有望在数据中心用电压力加剧下加速应用。未来应用场景或率先出现在工业园区分布式供能、医院备用电源和清洁供热等领域,中长期有望借助 AI 数据中心扩张迎来商业化窗口。
行业预测显示,2027 年,全球 SOFC 市场规模将达 700 亿元,未来三五年内有望突破 2300 亿元,数据中心应用占比将从当前 1.1% 快速跃升,每 1GW 部署对应 100-200 亿元市场空间。
这里证券之星为大家整理了部分 SOFC 概念股,需要注意的是,相关概念股仅供投资者参考,不构成任何投资建议。
1、三环集团:公司 BloomEnergy 隔膜板的核心供应商,深耕 SOC 材料超 20 年,具备全球领先的陶瓷基材料体系与规模优势。公司 2024 年完成 210kWSOFC 示范系统验收,电效率提升至 65%,寿命通过 2000 小时测试,验证了国产电堆的可行性
2、壹石通:公司长期布局 SOFC/SOEC,掌握从粉体、电解质膜片到电堆组装的全链条工艺,关键材料完全自制,具备独特成本控制力。公司已建成 2MW 中试线,计划 2025 年底上线 120kW 示范系统,进入工程验证阶段
3、雄韬股份:公司是国内氢能领域龙头企业,2025 中标中广核 SOFC 测试服务项目,首次进入 SOFC 产业链
4、滩柴动力:公司 2018 年进入 SOFC 布局,收购英国低成本固体氧物燃料电池开发商 CeresPower20% 的股权,并在潍坊成立合资公司
5、东睦股份:参股公司氢邦科技来自中科院宁波材料所,主要从事氢能与燃料电池核心技术 SOFC 电堆设计与研发
6、佛燃能源:2024 年 SOFC 系统样机已完成电堆塔的详细设计、测试,以及系统功能的详细设计,现正开展样机组装与调试工作
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