SOFC行业深度报告：北美数据中心电力短缺，SOFC迎来快速增长.pdf

SOFC行业深度报告：北美数据中心电力短缺，SOFC迎来快速增长。背景：美国数据中心持续建设，电力需求提升。数据中心：美国数据中心存量大，预计增量高。美国数据中心数量居全球首位，集中于亚马逊 AWS、微软等CSP 厂商。美国目前拥有超过 4000 个数据中心，居全球首位，美国数据中心主要运营商拥有超过300座在建数据中心，2025-2030 年美国预计新增数据中心 IT 容量达 55GW。电力需求：美国数据中心耗电量持续提升，成为电力负荷增长的主要因素之一。美国数据中心耗电量预计到2028年超325TWh，或占美国总用电量的 6.7%以上。

困境：大型并网设施供电不足。近年美国大型并网设施总发电量提升少，电力缺口问题逐渐加剧。2015-2024 年美国大型并网设施总发电量仅提升约6%，2019-2020年甚至出现负增长，长期增长动能不足，至 2034 年美国大部分地区电力产量将跌破备用容量边际，供电缺口问题将进一步凸显。

破局：固体氧化物燃料电池（SOFC）部署快+响应负载快+经济性，适配数据中心供电。1）现场发电：现场发电是指在数据中心所在地直接发电，部分或全部替代对传统电网的依赖。核电、水电以及煤电等供电方式的部署周期较长，和数据中心建设周期匹配性较差。现场发电是有效的满足数据中心供电需求的电力供应方式，2030 年前落地的数据中心现场发电项目主要涉及燃气轮机、燃料电池及往复式发动机三类技术，另有部分数据中心开始采用地热发电、小型模块化反应堆（SMRs）等新兴技术。2）SOFC：原理上SOFC是采用固态电解质的一类燃料电池，通过电化学反应产出电能和热能；结构上SOFC 由电池单元堆叠形成电堆，电堆和外围辅助单元共同构成 SOFC 系统；形式上根据单元组件设计的不同，SOFC主要分为管式和平板式两种结构。3）SOFC 可模块化快速安装，能够快速响应负载功率波动，LCOE低于简单循环燃气轮机等发电方式，并有望随量产规模扩大持续降低。

格局：数据中心是重要应用场景，日英美企业市场占有率高，国内厂商积极布局。1）数据中心是 SOFC 主要应用场景之一，SOFC 市场日本、英国和美国企业市场份额高。SOFC应用场景中数据中心占比在 40%以上，数据中心建设的持续推进提供了SOFC应用的广阔空间。全球 SOFC 市场格局方面日本、英国和美国企业占据主要地位，其中日本企业三菱动力和爱信精机市场占有率分别为 14.80%和 10.44%，英国企业Ceres 电力市场占比为12.40%，美国企业 Bloom Energy 市场占比约为 9.40%。2）国内逐渐布局SOFC 技术应用。SOFC、固体氧化物电解池（SOEC）和可逆固体氧化物电池（RSOC）统称为SOC，2024年国内SOC招标项目数为 48 个，主体设备的额定功率总计达近 800kW，上述项目中SOFC占比近70%。从中标项目数量来看，氢邦科技以 14 项中标项目领先，质子动力以7 个项目位于第二，三环集团以 3 个项目数位居第三；从公布的项目主体设备装机功率来看，三环集团以超过330kW 的总功率领先，总装机功率超过百千瓦的企业还包括中国华能、潍柴动力等企业，氢邦科技、质子动力以较高的配套量位于前列。

有别于大众的认识：市场普遍认为 SOFC 建设成本和 LCOE 较高，规模化商用前景不明朗。我们认为美国缺电问题逐步凸显，现场发电方式将受到重点关注，SOFC部署周期短，可快速响应负载功率波动，适配数据中心需求，会促使 SOFC 技术的快速落地和规模化部署，随着量产规模的逐渐提升，SOFC 的建设成本和 LCOE 会逐渐降低。