1/26行業(yè)|深度|研究報(bào)告 隨著全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入與人工智能算力需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)中心正成為驅(qū)動(dòng)電力消費(fèi)激增的核心引擎。然而，電網(wǎng)建設(shè)滯后與電力供應(yīng)缺口之間的矛盾日益凸顯，特別是在美國(guó)等發(fā)達(dá)地區(qū)，傳統(tǒng)的并網(wǎng)發(fā)電設(shè)施已難以滿足數(shù)據(jù)中心對(duì)高可靠性、快速部署及低碳能源的迫切需求。在此背景下，固體氧化物燃料電池（SOFC）憑借其高發(fā)電效率、燃料靈活性、模塊化快速交付以及優(yōu)異的負(fù)載響應(yīng)特性，正逐步成為解決數(shù)據(jù)中心就地供電問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)路線，并迎來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的加速期。本報(bào)告旨在對(duì)SOFC行業(yè)進(jìn)行全方位的深度梳理。我們將首先從數(shù)據(jù)中心電力短缺這一宏觀背景出發(fā)，探討SOFC作為替代方案的可行性與技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并梳理行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀；其次，深入剖析SOFC的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)分析行業(yè)發(fā)展對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)環(huán)節(jié)的拉動(dòng)效應(yīng)；最后，介紹國(guó)內(nèi)相關(guān)公司，并結(jié)合市場(chǎng)滲透率與成本曲線，對(duì)未來(lái)SOFC的市場(chǎng)空間進(jìn)行詳細(xì)測(cè)算。希望這些內(nèi)容能夠深化大家對(duì)SOFC的了解。一、行業(yè)背景 1二、SOFC概述 5三、行業(yè)現(xiàn)狀 11四、產(chǎn)業(yè)鏈分析 17五、相關(guān)公司 22六、市場(chǎng)空間測(cè)算 25七、參考研報(bào) 26存量：美國(guó)在全球數(shù)據(jù)中心數(shù)量居全球首位，集中于亞馬遜AWS、微軟等CSP廠商。截至2025年11月，美國(guó)擁有超過(guò)4000個(gè)數(shù)據(jù)中心，居全球首位，排名第二的英國(guó)數(shù)據(jù)中心數(shù)量為499座，不及美國(guó)的12%，德國(guó)和中國(guó)次之，分別為487和381座。目前亞馬遜AWS擁有全美最多的數(shù)據(jù)中心，總投運(yùn)數(shù)量為197座，總電力容量達(dá)8.89GW；Tract數(shù)據(jù)中心電力容量全美最高，達(dá)到15GW以上。美國(guó)大體量的存量數(shù)據(jù)中心意味著巨大的電力需求，是美國(guó)電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)的最主要驅(qū)動(dòng)力之一。行業(yè)|深度|研究報(bào)告 2/26增量：2025-2030年美國(guó)預(yù)計(jì)新增數(shù)據(jù)中心IT容量達(dá)55GW。美國(guó)數(shù)據(jù)中心主要運(yùn)營(yíng)商擁有超過(guò)300座在建數(shù)據(jù)中心，亞馬遜AWS、Tract等廠商已公布的規(guī)劃中數(shù)據(jù)中心均超160座，預(yù)計(jì)未來(lái)五年美國(guó)新增數(shù)據(jù)中心IT容量可達(dá)55GW。3/26耗電：美國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電量持續(xù)提升，成為電力負(fù)荷增長(zhǎng)的主要因素之一。美國(guó)數(shù)據(jù)中心在2023年的耗電量約占美國(guó)總用電量的4.4%，預(yù)計(jì)到2028年這一占比在6.7%-12%之間，數(shù)據(jù)中心的總耗電量已從2014年的58TWh增長(zhǎng)至2023年的176TWh，預(yù)計(jì)到2028年，該數(shù)值將進(jìn)一步迅速增長(zhǎng)，處于325-580TWh之間。數(shù)據(jù)中心已成為美國(guó)電力負(fù)荷增長(zhǎng)的主要因素之一。大型并網(wǎng)設(shè)施供電：美國(guó)大型并網(wǎng)設(shè)施總發(fā)電量提升較少，電力缺口問(wèn)題逐漸加劇。2015-2024年美國(guó)大型并網(wǎng)設(shè)施總發(fā)電量?jī)H提升約6%，2019-2020年甚至出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，長(zhǎng)期增長(zhǎng)動(dòng)能不足；2025年美國(guó)月度發(fā)電量與2024年同比無(wú)明顯提升，短期供應(yīng)格局無(wú)明顯改善。據(jù)NERC，至2034年美國(guó)大部分地區(qū)電力產(chǎn)量將跌破備用容量邊際，供電缺口問(wèn)題將進(jìn)一步凸顯。4/26為應(yīng)對(duì)電力供應(yīng)面臨的挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)中心正尋求就地發(fā)電（onsitepowergeneration）解決方案。根據(jù)BloomEnergy調(diào)研數(shù)據(jù)，到2030年，預(yù)計(jì)有38%的數(shù)據(jù)中心將采用就地發(fā)電，這一數(shù)字預(yù)計(jì)到2035年將升至近50%。預(yù)計(jì)到2030年，有27%的數(shù)據(jù)中心將完全依賴就地發(fā)電作為主要電源。SOFC交付周期短，更能滿足數(shù)據(jù)中心電力供應(yīng)需求。就地發(fā)電方式包括燃?xì)廨啓C(jī)（Turbines）、燃料電池、往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)、光伏、地?zé)崮?、小型模塊化反應(yīng)堆（SMRs）等。根據(jù)BloomEnergy統(tǒng)計(jì)，已經(jīng)公告的數(shù)據(jù)中心中，以燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池為主。相較于燃?xì)廨啓C(jī)3年以上交付周期，SOFC（固體氧化物燃料電池）可實(shí)現(xiàn)模塊化交付，50MW系統(tǒng)交付周期在90天以內(nèi)，100MW系統(tǒng)交付周期在120天以內(nèi)，可以滿足數(shù)據(jù)中心對(duì)于電力供應(yīng)的迫切需求。5/26SOFC：采用固態(tài)電解質(zhì)的一類燃料電池。SOFC（固體氧化物燃料電池）是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能和熱能的高效設(shè)備。SOFC發(fā)電效率高（能量轉(zhuǎn)化效率≥55%）、燃料來(lái)源廣泛（H2、天然氣、沼氣等）、并且運(yùn)作溫度較高（典型在600-1000°C之間），使得廢熱也可以回收用于熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）或冷卻系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)等顯著優(yōu)勢(shì)。根據(jù)電解質(zhì)傳導(dǎo)離子的不同可分為氧離子導(dǎo)電型和質(zhì)子導(dǎo)電型，固態(tài)電解質(zhì)既能夠傳導(dǎo)離子又有分隔空氣和燃料的作用。SOFC系統(tǒng)構(gòu)成：電池單元-電堆-系統(tǒng)。電池單元：SOFC由“多孔陰極---致密電解質(zhì)---多孔陽(yáng)極”的形式構(gòu)成。通過(guò)陰極、電解質(zhì)、陽(yáng)極和連接體四部分，能夠構(gòu)成一個(gè)燃料電池的單電池結(jié)構(gòu)；電堆：通常由多個(gè)單電池組裝成電堆，電推將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化電能，是燃料電池核心。系統(tǒng)：由電堆和外圍輔助單元構(gòu)成，有空氣供給預(yù)熱單元、燃料供給（重整）單元、尾氣回收單元、電管理單元以及控制單元等。行業(yè)|深度|研究報(bào)告 6/26SOFC工作原理：以H2作燃料為例，電堆陽(yáng)極燃料來(lái)自碳?xì)浠衔镏卣蟮臍錃猓ㄟ^(guò)陽(yáng)極的多孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)散到陽(yáng)極與電解質(zhì)的界面；電堆陰極持續(xù)通入空氣，具有多孔結(jié)構(gòu)的陰極表面吸附氧，由陰極本身的催化作用，使O2得到電子變?yōu)镺2-進(jìn)入電解質(zhì)固體離子導(dǎo)體，由濃度梯度引起擴(kuò)散，到達(dá)陽(yáng)極界面，與陽(yáng)極燃料發(fā)生反應(yīng)，失去的電子通過(guò)外電路回到陰極，發(fā)出電能。行業(yè)|深度|研究報(bào)告 7/26分類：根據(jù)單元組件設(shè)計(jì)形式的不同，SOFC主要分為管式和平板式兩種結(jié)構(gòu)。管式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)最早由美國(guó)西屋電氣公司于20世紀(jì)70年代開發(fā)并商用，具有良好的高溫密封性能、熱循環(huán)性能及快速啟停性能，傳統(tǒng)類型因電流路徑長(zhǎng)輸出功率偏低，后續(xù)在管式設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上衍生出了多種改進(jìn)結(jié)構(gòu)以提高輸出功率密度，主要包括扁管式、瓦楞式、錐管式、蜂巢式、微管式五類。平板式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)具有更短的電流路徑、更低的歐姆極化阻抗，輸出功率密度高，易采用低成本批量化制備工藝等特點(diǎn)，但也存在高溫密封困難、熱循環(huán)性能及長(zhǎng)期可靠性較差等問(wèn)題。因其具有更低的制造成本和更高的輸出功率密度，使得平板式SOFC更容易達(dá)到商業(yè)化需求，當(dāng)前平板式SOFC成為國(guó)際上SOFC研究的熱點(diǎn)和主流。安裝方式：模塊化設(shè)計(jì)，安裝便捷。SOFC具備模塊化設(shè)計(jì)和快速部署能力，可靈活適配數(shù)據(jù)中心電力需求。其系統(tǒng)集成度高、響應(yīng)迅速，支持即裝即用，滿足高可靠性與快速擴(kuò)容要求，是應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心動(dòng)態(tài)負(fù)荷的理想選擇。應(yīng)用場(chǎng)景：適配多種應(yīng)用場(chǎng)景。隨著技術(shù)成熟與成本持續(xù)下降，SOFC產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯提速，全球多家龍頭企業(yè)加速布局多元化應(yīng)用場(chǎng)景。從便攜式電源到大型分布式電站，SOFC憑借高效率、長(zhǎng)壽命和燃料靈活性，逐步拓展交通、數(shù)據(jù)中心及能源基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域。當(dāng)前，以BloomEnergy為代表的主要企業(yè)已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，推動(dòng)SOFC在熱電聯(lián)供（CHP）、汽車輔助電源及固定發(fā)電站等場(chǎng)景落地，產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷完善。行業(yè)|深度|研究報(bào)告 8/26建設(shè)周期短，碳排放少，LCOE低于簡(jiǎn)單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)等。SOFC的建設(shè)周期明顯短于燃?xì)廨啓C(jī)、SMR等數(shù)據(jù)中心常用供電方式，滿足數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求。碳排放量低于煤電、燃?xì)廨啓C(jī)等供電方式；LCOE（平準(zhǔn)化度電成本，是衡量能源項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的核心指標(biāo)）低于簡(jiǎn)單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)和海上風(fēng)電等供電方式。和燃?xì)廨啓C(jī)相比效率較高，和其他燃料電池相比適配多種燃料。燃料電池簡(jiǎn)化了能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，與傳統(tǒng)發(fā)電方式（如燃?xì)廨啓C(jī)等）需要經(jīng)過(guò)多步將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能不同，燃料電池可在單一步驟中直接完成這一能量轉(zhuǎn)換，燃料電池不像燃?xì)廨啓C(jī)旋轉(zhuǎn)葉片那樣具有較大的慣性，在從滿載降至部分負(fù)載時(shí)不會(huì)出現(xiàn)效率下降的問(wèn)題。燃料電池主要類型包括堿性燃料電池、磷酸燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池和SOFC等。SOFC燃料電池適配燃料種類多樣，固態(tài)電解質(zhì)無(wú)腐蝕性，效率可達(dá)50-60%，余熱質(zhì)量高，若采用熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）方式，效率甚至可進(jìn)一步提升至90%。行業(yè)|深度|研究報(bào)告 9/26行業(yè)|深度|研究報(bào)告 10/26建造成本較低，LCOE有望進(jìn)一步降低。SOFC系統(tǒng)中以功率器件和電堆成本占比最高，隨著量產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大成本可進(jìn)一步降低。以BloomEnergy為例，SOFC項(xiàng)目根據(jù)規(guī)模和技術(shù)不同，建造成本的價(jià)格區(qū)間處于7000-10000美元/kW之間，2030年或可降低至2000美元/kW。SOFC搭配超級(jí)電容器可快速響應(yīng)負(fù)載功率大范圍波動(dòng)。當(dāng)負(fù)載功率急劇提升時(shí)，超級(jí)電容放電響應(yīng)瞬時(shí)大功率，SOFC可實(shí)現(xiàn)輸出功率快速爬坡，功率達(dá)到負(fù)載功率需求時(shí)再對(duì)超級(jí)電容充電以備下次放電。行業(yè)|深度|研究報(bào)告 11/26數(shù)據(jù)中心中設(shè)備負(fù)載動(dòng)態(tài)變化頻繁，計(jì)算密集階段常出現(xiàn)功率大幅波動(dòng)，SOFC搭配超級(jí)電容器能夠快速響應(yīng)負(fù)載功率波動(dòng)的特點(diǎn)是在數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景中的優(yōu)勢(shì)之一。根據(jù)ERM數(shù)據(jù)，2022年全球燃料電池出貨2,492MW，YoY+7.6%。前文提到，燃料電池可分為固體氧化物燃料電池（SOFC）、堿性燃料電池（AFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）和質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）。市場(chǎng)出貨較多的為質(zhì)子交換膜燃料電池和固體氧化物燃料電池，其中，PEMFC、SOFC出貨分別為2,151MW、249MW。PEMFC下游主要應(yīng)用于車輛和微型熱電聯(lián)供市場(chǎng)。按MW容量計(jì)算，汽車（以韓國(guó)為主）、卡車，公共汽車（以中國(guó)為主）貢獻(xiàn)了主要出貨。日本是微型熱電聯(lián)供的主要出貨市場(chǎng)；SOFC出貨占全球燃料電池出貨10%左右（按MW容量計(jì)算），其中BloomEnergy為出貨主力，其他公司雖持續(xù)投入研發(fā)，但實(shí)際出貨有限。SOFC應(yīng)用場(chǎng)景中數(shù)據(jù)中心占比在40%以上，數(shù)據(jù)中心建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)提供了SOFC應(yīng)用的廣闊空間。北美，亞太地區(qū)和歐洲是2023年SOFC市場(chǎng)的最大貢獻(xiàn)者。北美持有約35%，亞太地區(qū)占30%，歐洲貢獻(xiàn)了25%。亞太地區(qū)市場(chǎng)是增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)（2023年），日本、韓國(guó)和中國(guó)等國(guó)家在部署先進(jìn)燃料電池技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。得益于歐洲綠色協(xié)議和REPowerEU等框架下實(shí)現(xiàn)氣候中和、氫能一體化目標(biāo)和能源多元化的承諾，歐洲固體氧化物燃料電池行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。全球主要固體氧化物燃料電池和電解槽（SOFC和SOEC）制造商包括BloomEnergy、愛信精機(jī)和三菱動(dòng)力等，根據(jù)QYresearch數(shù)據(jù)前三大大廠商約占有全球88%的份額。12/26行業(yè)|深度|研究報(bào)告 13/26當(dāng)前美國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化商用，并為該清潔能源設(shè)置投資稅收抵免政策，并規(guī)劃單位投資成本逐步下探，其中BloomEnergy已經(jīng)為全球數(shù)據(jù)中心部署SOFC系統(tǒng)；日本目前以家用市場(chǎng)為主，自主化程度高、電堆技術(shù)成熟、應(yīng)用場(chǎng)景多元化，逐步從示范化走向商業(yè)化。國(guó)內(nèi)仍處于加速追趕階段，目前主要在工業(yè)園區(qū)分布式發(fā)電、氣熱電聯(lián)供、燃料電池汽車等領(lǐng)域開展SOFC商業(yè)化示范應(yīng)用，隨關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化、產(chǎn)品性能指標(biāo)提升、產(chǎn)業(yè)鏈配套完善等，有望加速推進(jìn)國(guó)產(chǎn)商業(yè)化進(jìn)程。美國(guó)BloomEnergy是全球SOFC領(lǐng)域龍頭，2010年推出固體氧化物燃料電池微型電站，為蘋果、谷歌等數(shù)據(jù)中心，沃爾瑪、宜家等商場(chǎng)辦公樓，AT&T、Fedex等移動(dòng)基站集散中心提供分布式電源。2018年起陸續(xù)推出200kW、250kW、300kW級(jí)SOFC產(chǎn)品，發(fā)電效率和綜合熱效率也分別提高到65%和85%以上。BloomEnergy已在全球超過(guò)1,200個(gè)項(xiàng)目中部署了1.5GW低碳電力，應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的項(xiàng)目超過(guò)400MW。25年7月，數(shù)據(jù)中心CSP大廠甲骨文給BloomEnergy下訂單，以支持OCI的AI和云計(jì)算服務(wù)不斷增長(zhǎng)的需求。10月，資產(chǎn)管理巨頭Brookfield與燃料電池制造商BloomEnergy達(dá)成合作，將投資至多50億美元，用于部署后者的燃料電池技術(shù)，為AI數(shù)據(jù)中心提供新的能源解決方案。BloomEnergy計(jì)劃2026年底擴(kuò)產(chǎn)至2GW。行業(yè)|深度|研究報(bào)告 14/26BloomEnergy的SOFC方案采用平板式結(jié)構(gòu)。BloomEnergy的SOFC系統(tǒng)構(gòu)建分為四個(gè)步驟：第一步構(gòu)建燃料電池，燃料電池?zé)o需燃燒，即可將燃料（天然氣、沼氣或氫氣等）高效轉(zhuǎn)化為電能，其他產(chǎn)出包括高溫空氣和高濃度二氧化碳流；第二步堆疊，將固體氧化物燃料電池組合成電堆；第三步將燃料電池堆組合成一個(gè)模塊；第四步即將多個(gè)模塊組合在一起形成一個(gè)模塊化的BloomEnergyServer行業(yè)|深度|研究報(bào)告 15/26BE公司EnergyServer系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)不消耗水資源，且運(yùn)行效率極高，既能顯著降低溫室氣體排放，又為未來(lái)使用更清潔燃料奠定基礎(chǔ)；BloomEnergyServer能為各類設(shè)施提供可靠且韌性的電力保障，其模塊化設(shè)計(jì)非常適合現(xiàn)場(chǎng)分布式發(fā)電場(chǎng)景，可實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)持續(xù)運(yùn)行，既能與電網(wǎng)并聯(lián)供電，也可支持微電網(wǎng)架構(gòu)。系統(tǒng)排放的熱能可被回收利用，集成到熱電聯(lián)供系統(tǒng)中。單個(gè)BloomEnergyServer功率為325KW，重量為13噸。日本SOFC發(fā)展主要由NEDO牽頭推動(dòng)。日本SOFC的主要在新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）的領(lǐng)導(dǎo)下發(fā)展，針對(duì)SOFC規(guī)劃主要包括家用型以及電廠型等。三菱重工（MHI）從20世紀(jì)90年代開始針對(duì)煤炭高效利用，進(jìn)行大規(guī)模固體氧化物燃料電池發(fā)電系統(tǒng)研究。2001年開發(fā)出10kW級(jí)的管式SOFC發(fā)電系統(tǒng)，2013年成功運(yùn)行200kW的SOFC+MGT復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)，2014年成立了三菱日立電力系統(tǒng)株式會(huì)社，致力于SOFC聯(lián)合循環(huán)大型發(fā)電系統(tǒng)研發(fā)，2018年宣布實(shí)現(xiàn)商用250kW以及1MW的聯(lián)合發(fā)電產(chǎn)品。目前，日本三菱與日立集團(tuán)合資成立的電力公司已成功研發(fā)出250kW固體氧化物燃料電池-微型燃?xì)廨啓C(jī)（MGT）系統(tǒng)，并在日本推廣應(yīng)用。CeresPower總部位于英國(guó)，是世界領(lǐng)先的清潔能源技術(shù)公司，其產(chǎn)品主要包括用于發(fā)電的燃料電池和用于生產(chǎn)綠氫的電解槽。CeresPower獨(dú)特的SteelCell?金屬支撐技術(shù)結(jié)合了堅(jiān)固性、高效性和低成本制造的優(yōu)勢(shì)。CeresPower主要通過(guò)輕資產(chǎn)、技術(shù)授權(quán)模式運(yùn)行，將SteelCell?技術(shù)應(yīng)用于大規(guī)模能源產(chǎn)品中。合作伙伴包括濰柴（Weichai）、斗山（Doosan）、臺(tái)達(dá)（Delta）、電裝（Denso）、特邁斯（Thermax）、殼牌（Shell）等全球領(lǐng)先企業(yè)。CeresPower的合作伙伴中，Doosan50MW工廠已經(jīng)投產(chǎn)，預(yù)計(jì)2025年底前完成首次銷售。Delta的中國(guó)臺(tái)灣產(chǎn)能預(yù)計(jì)2026年底開始正式生產(chǎn)。濰柴動(dòng)力也獲得Ceres授權(quán)，計(jì)劃在國(guó)內(nèi)建造SOFC電池和電堆生產(chǎn)工廠。行業(yè)|深度|研究報(bào)告 16/26國(guó)內(nèi)逐漸布局SOFC技術(shù)應(yīng)用。SOFC、固體氧化物電解池（SOEC）和可逆固體氧化物電池（RSOC）統(tǒng)稱為SOC，2024年國(guó)內(nèi)SOC招標(biāo)項(xiàng)目數(shù)為48個(gè)，主體設(shè)備的額定功率總計(jì)達(dá)近800kW，上述項(xiàng)目中SOFC占比近70%。從中標(biāo)項(xiàng)目數(shù)量來(lái)看，氫邦科技以14項(xiàng)中標(biāo)項(xiàng)目領(lǐng)先，質(zhì)子動(dòng)力以7個(gè)項(xiàng)目位于第二，三環(huán)集團(tuán)以3個(gè)項(xiàng)目數(shù)位居第三；從公布的項(xiàng)目主體設(shè)備裝機(jī)功率來(lái)看，三環(huán)集團(tuán)以超過(guò)330kW的總功率領(lǐng)先，其他正在積極布局百千瓦的企業(yè)還包括中國(guó)華能、濰柴動(dòng)力、佛燃能源等。行業(yè)|深度|研究報(bào)告 17/26SOFC產(chǎn)業(yè)鏈主要包括單電池及上游材料、電堆及其輔助設(shè)備（BOP）、系統(tǒng)集成和應(yīng)用部分。電池層面，國(guó)內(nèi)數(shù)家單位己經(jīng)掌握了大面積單電池量產(chǎn)技術(shù)，耐久性可達(dá)到上萬(wàn)小時(shí)，潮州三環(huán)（集團(tuán)）尤為突出。在電堆方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)在電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、單電池組裝方面仍然比較粗放，電池密封和連接體結(jié)合強(qiáng)度在電池長(zhǎng)期運(yùn)行中還存在不穩(wěn)定等問(wèn)題，這很大程度上影響著SOFC系統(tǒng)的使用壽命。比如，目前國(guó)內(nèi)的水平大概在數(shù)千小時(shí)到1萬(wàn)小時(shí)左右，但SOFC商業(yè)化系統(tǒng)的期望是10年以上。在電堆輔助系統(tǒng)（BOP）方面，預(yù)重整器、加熱器、壓縮機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器、逆變器、換熱器等關(guān)鍵部件仍因SOFC市場(chǎng)尚未放量，國(guó)內(nèi)企業(yè)參與意愿低迷，涉足開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化者寥寥；加之國(guó)內(nèi)配套政策缺位，補(bǔ)貼力度遠(yuǎn)遜于歐美，產(chǎn)業(yè)鏈活力不足。除了配套部件（BOP）產(chǎn)業(yè)鏈問(wèn)題，還有系統(tǒng)效率優(yōu)化問(wèn)題、大功率系統(tǒng)的構(gòu)建問(wèn)題等。行業(yè)|深度|研究報(bào)告 18/26從材料來(lái)看，固體氧化物燃料電池的電解質(zhì)涉及稀土元素，例如釔穩(wěn)定氧化鋯（YSZ），而BloomEnergy則使用鈧穩(wěn)定氧化鋯（SSZ或ScSZ）。陽(yáng)極通常由鎳-YSZ金屬陶瓷制成。陰極通常是鑭鍶錳酸鹽（LSM）（或類似物）。燃料電池堆中相鄰電池之間的金屬互連（連接體）可分為陶瓷連接件和金屬連接件。BloomEnergy專利中提到的其他稀土元素包括鑭、釔、鈰、鐿、釤和釓等。陶瓷連接件的成本較高。根據(jù)原材料成本測(cè)算，采用陶瓷連接件的平板式SOFC電堆成本高達(dá)300$/kW。若采用金屬連接件，成本可降至70$/kW。通過(guò)采用更薄的電解質(zhì)膜，以及更高活性的電解質(zhì)材料，SOFC的運(yùn)行溫度可從1000℃降至600~800℃。這使得采用更低成本的金屬連接件替代陶瓷連接件成為可能。金屬連接件通常由鉻合金、鎳基合金或不銹鋼等材料制成，SOFC對(duì)鉻的需求即主要來(lái)源于此。互連件由互連件主體、保護(hù)涂層、尖晶石相界面層構(gòu)成。據(jù)BloomEnergy公司專利，BloomEnergy燃料電池互連件（連接體）的制造方法包括壓縮互連件粉末以形成互連件，粉末中含有Cr、Fe以及與所行業(yè)|深度|研究報(bào)告 19/26述Cr和所述Fe中的至少一種預(yù)合金化的至少一種選自Co、Cu、Mn、Ni或V的過(guò)渡金屬，最終燒結(jié)形成該互連件。互連件粉末中包含約5%-15%的預(yù)合金化粉末、約85%-95%的金屬鉻粉末。BloomEnergy典型的固體氧化物燃料電池堆疊包括由金屬互連件（IC）間隔開的多個(gè)燃料電池，金屬互連件提供所述堆疊中鄰近電池之間的電連接，且提供用于輸送和去除燃料和氧化劑的通道。金屬互連件通常由鉻類合金構(gòu)成，合金重量組成為：95%的鉻+5%鐵，或94%鉻+5%鐵+1%Y（Y代表其他金屬元素）。行業(yè)|深度|研究報(bào)告 20/26除互連件主體外，如上圖，保護(hù)涂層包含鈣鈦礦材料，例如亞錳酸鍶鑭（LSM）?；蛘?，可以使用其它金屬氧化物尖晶石材料，諸如(Mn,Co)3O4尖晶石材料替代或補(bǔ)充LSM。許多含有過(guò)渡金屬的尖晶石展現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性和相當(dāng)?shù)偷年庪x子和陽(yáng)離子擴(kuò)散性，且因此為適合的涂層材料。金屬連接體相對(duì)于電解質(zhì)具有更大重量。據(jù)NASA官網(wǎng)報(bào)告，NASA固體氧化物燃料電池重量和體積約70%來(lái)自金屬連接體。BloomEnergy單電池片的尺寸為100mm×100mm，典型的連接體厚度一般為3mm，據(jù)此計(jì)算單電池片的體積為30cm3；純鉻密度取7.20g/cm3，純鐵密度取7.86g/cm3，鉻、鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別取95%、5%；由于鉻的用量較高，且與鐵相比密度略小，按照鉻密度保守計(jì)算連接體整體質(zhì)量，得到單片連接體質(zhì)量為216g，對(duì)應(yīng)金屬鉻質(zhì)量為205.2g。金屬鉻的上游是重鉻酸鈉，鉻鹽是非冶金領(lǐng)域的基礎(chǔ)鉻產(chǎn)品。據(jù)BloomEnergy官網(wǎng)，單片燃料電池對(duì)應(yīng)25W功率，據(jù)此計(jì)算SOFC拉動(dòng)鉻鹽的市場(chǎng)空間，1GWSOFC需求將拉動(dòng)金屬鉻0.82萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)重鉻酸鈉需求量2.95萬(wàn)噸，10GW市場(chǎng)空間則對(duì)應(yīng)金屬鉻8.2萬(wàn)噸、重鉻酸鈉29.55萬(wàn)噸。行業(yè)|深度|研究報(bào)告 重鉻酸鈉需求受益于燃?xì)廨啓C(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、SOFC等領(lǐng)域拉動(dòng)。由于AI數(shù)據(jù)中心等電力需求帶來(lái)燃?xì)廨啓C(jī)大幅增長(zhǎng)，以及商用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)需求的大幅提升，鉻鹽行業(yè)正在迎來(lái)價(jià)值重估。從鉻鹽產(chǎn)品價(jià)格端來(lái)看，據(jù)Wind，2025年金屬鉻價(jià)格已經(jīng)呈現(xiàn)兩波上漲態(tài)勢(shì)。能夠認(rèn)為，除海外“兩機(jī)”產(chǎn)業(yè)鏈驅(qū)動(dòng)鉻鹽需求高增以外，SOFC將再次重估鉻鹽產(chǎn)業(yè)鏈，鉻鹽有望成為AI電力發(fā)展中的稀缺資源。據(jù)BloomEnergy公司公告，到2026年底公司將把工廠的年產(chǎn)能從現(xiàn)在的1GW增長(zhǎng)至2GW，翻倍增長(zhǎng)。據(jù)此預(yù)測(cè)，到2028年鉻鹽供需缺口將達(dá)到34.09萬(wàn)噸，缺口比例達(dá)到32%，彈性顯著。21/26行業(yè)|深度|研究報(bào)告 22/26我國(guó)應(yīng)該加快研發(fā)固體氧化物燃料電池系列關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)固體氧化物燃料電池系統(tǒng)的規(guī)模性示范，面向2035年進(jìn)行兆瓦級(jí)固體氧化物燃料電池規(guī)模化的示范與試運(yùn)行。目前我國(guó)固體氧化物燃料電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍存在很多亟待解決的問(wèn)題，例如：1）應(yīng)用基礎(chǔ)研究薄弱，關(guān)鍵技術(shù)缺失；2）固體氧化物燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、國(guó)內(nèi)技術(shù)無(wú)法共享；3）缺少足夠的資金投入，產(chǎn)業(yè)化成本較高等等。針對(duì)此，一方面應(yīng)該加強(qiáng)突破關(guān)鍵性技術(shù)，同時(shí)立足國(guó)情，堅(jiān)持多元應(yīng)用與示范先行，因地制宜開展固體氧化物燃料電池技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用示范。三環(huán)集團(tuán)為目前國(guó)內(nèi)SOFC龍頭企業(yè)，從上游隔膜板切入SOFC發(fā)電系統(tǒng)。三環(huán)集團(tuán)從2004年起開始開展SOFC電解質(zhì)隔膜片的研發(fā)和生產(chǎn)；2012年開始量產(chǎn)固體氧化物燃料電池單電池；2015年收購(gòu)澳大利亞SOFC領(lǐng)軍企業(yè)CFCL公司，獲得其電堆和小功率SOFC系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)；2017年開始向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)推出SOFC電堆；2021年成功研發(fā)國(guó)內(nèi)首臺(tái)35kWSOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)，發(fā)電效率達(dá)到64.1%，熱電聯(lián)供效率達(dá)91.2%，主要指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；2023年公司開發(fā)了50kWSOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)，功率密度提升43%，初始發(fā)電效率達(dá)到65%，熱電聯(lián)供效率達(dá)到90%以上。2024年完成210kWSOFC示范系統(tǒng)驗(yàn)收，電效率提升至65%，壽命通過(guò)2000小時(shí)測(cè)試，驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)電堆的可行性。當(dāng)前，子公司深圳三環(huán)攜手深圳市燃?xì)饧瘓F(tuán)共同建設(shè)的光明區(qū)人民醫(yī)院東院區(qū)300千瓦固體氧化物燃料電池（SOFC）示范項(xiàng)目正式投產(chǎn)，該項(xiàng)目是全國(guó)首個(gè)300千瓦SOFC商業(yè)化推廣示范項(xiàng)目，也是國(guó)家能源局“能源領(lǐng)域重大裝備首臺(tái)套”產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。全球領(lǐng)先的SOFC電解質(zhì)隔膜供應(yīng)商。公司已掌握了從材料、單電池、電堆到系統(tǒng)的全技術(shù)鏈條研發(fā)及量產(chǎn)能力。公司出貨量較大的是電解質(zhì)隔膜、單電池，同時(shí)具備電堆量產(chǎn)能力，系統(tǒng)則主要由旗下子行業(yè)|深度|研究報(bào)告 23/26公司CFCL在德國(guó)的生產(chǎn)基地完成，以1.5kW系統(tǒng)為主。目前三環(huán)集團(tuán)為全球領(lǐng)先的SOFC電解質(zhì)隔膜供應(yīng)商（BloomEnergy的主要供應(yīng)商），也是歐洲市場(chǎng)上領(lǐng)先的SOFC單電池供應(yīng)商，行業(yè)地位突出。作為全球鋰電池勃姆石材料的龍頭企業(yè)，壹石通依托在新能源涂覆材料、電子通信功能材料及環(huán)保阻燃材料三大業(yè)務(wù)板塊的技術(shù)積累，自2020年起戰(zhàn)略性布局固體氧化物電池（SOC）領(lǐng)域。公司組建了由首席科學(xué)家夏長(zhǎng)榮教授領(lǐng)銜的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，重點(diǎn)突破關(guān)鍵材料制備技術(shù)，目前已掌握電解質(zhì)、陽(yáng)極和陰極粉體的規(guī)?；a(chǎn)核心工藝。公司擬以全資子公司壹石通研究院作為實(shí)施主體，在合肥市高新區(qū)投資建設(shè)年產(chǎn)1GW固體氧化物能源系統(tǒng)項(xiàng)目，包含固體氧化物燃料電池（SOFC）和固體氧化物電解池（SOEC）產(chǎn)品，總投資約12.1億元。同時(shí)，公司首個(gè)示范工程項(xiàng)目的第一個(gè)8kW級(jí)SOC系統(tǒng)已安裝完成，有望在2026年第一季度逐步投入運(yùn)行。通過(guò)與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，公司在碳循環(huán)利用技術(shù)方面取得重要突破，為后續(xù)商業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。在產(chǎn)業(yè)化布局方面，壹石通采取差異化技術(shù)路線，其陽(yáng)極支撐型電池相比國(guó)際同行具有顯著降本優(yōu)勢(shì)。公司規(guī)劃2026年實(shí)現(xiàn)單kW成本降至3萬(wàn)元以下，目標(biāo)2027年產(chǎn)能達(dá)到2GW。全產(chǎn)業(yè)鏈布局的戰(zhàn)略，使公司在技術(shù)能力和成本控制方面建立起競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。佛燃能源正加速推進(jìn)固體氧化物燃料電池（SOFC）技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，構(gòu)建了完整的研發(fā)體系和技術(shù)儲(chǔ)備。公司通過(guò)2021年對(duì)全資子公司佛燃科技的增資，重點(diǎn)布局SOFC領(lǐng)域，目前已組建了一支由十余名博士及教授級(jí)高工領(lǐng)銜、60余人組成的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。在技術(shù)研發(fā)方面，公司聯(lián)合國(guó)內(nèi)電堆頭部企業(yè)、國(guó)際知名設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)共同開發(fā)50kW級(jí)SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)，目前已完成樣機(jī)組裝與調(diào)試工作。同時(shí)，作為核心單位參與的國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目已獲批，正在推進(jìn)首期300kW級(jí)SOFC熱電聯(lián)供示范項(xiàng)目建行業(yè)|深度|研究報(bào)告 24/26設(shè)。公司已累計(jì)獲得SOFC相關(guān)發(fā)明專利31項(xiàng)、實(shí)用新型專利60項(xiàng)，并主導(dǎo)參與多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定在保持城市燃?xì)庵鳂I(yè)穩(wěn)健發(fā)展的同時(shí)，佛燃能源積極推動(dòng)“氣電氫儲(chǔ)”多能協(xié)同的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。公司被認(rèn)定為廣東省固體氧化物燃料電池系統(tǒng)集成工程技術(shù)研究中心，技術(shù)實(shí)力獲得行業(yè)認(rèn)可。通過(guò)產(chǎn)學(xué)研深度合作，佛燃能源已建立起從核心材料、關(guān)鍵部件到系統(tǒng)集成的完整技術(shù)鏈，其SOFC研發(fā)成果正在向商業(yè)化應(yīng)用加速轉(zhuǎn)化，為公司新能源業(yè)務(wù)發(fā)展提供重要支撐。濰柴動(dòng)力2018年5月戰(zhàn)略投資全球領(lǐng)先的SOFC技術(shù)公司英國(guó)CeresPower，成為其最大股東，并與其攜手在中國(guó)濰坊成立合資公司，在固態(tài)氧化物燃料電池領(lǐng)域展開全面合作。2025年11月5日，濰柴動(dòng)力與其參股公司CeresPower簽訂制造許可協(xié)議，擬建立應(yīng)用于固定式發(fā)電市場(chǎng)的電池和電堆生產(chǎn)產(chǎn)線，部分關(guān)鍵部件由CeresPower供應(yīng)，產(chǎn)品將為AI數(shù)據(jù)中心、商業(yè)樓宇及工業(yè)園區(qū)等場(chǎng)景提供電力。2023年，濰柴動(dòng)力發(fā)布全球首款大功率金屬支撐商業(yè)化SOFC產(chǎn)品，熱電聯(lián)產(chǎn)效率達(dá)92.55%，并通過(guò)歐盟CE安全認(rèn)證。2024年11月，濰柴動(dòng)力25kWSOFC發(fā)電系統(tǒng)成功交付陜西燃?xì)饧瘓F(tuán)，是西部首個(gè)SOFC熱電聯(lián)供示范項(xiàng)目。2024年12月，濰柴動(dòng)力100kWSOFC發(fā)電系統(tǒng)成功交付國(guó)家電投集團(tuán)，是全國(guó)首個(gè)公共衛(wèi)生服務(wù)類場(chǎng)景SOFC分布式功能項(xiàng)目。近年來(lái)，公司聚焦AI數(shù)據(jù)中心、工業(yè)園區(qū)等核心場(chǎng)景，對(duì)標(biāo)國(guó)際競(jìng)品推出新一代大功率金屬支撐商業(yè)化產(chǎn)品，在發(fā)電效率、體積功率