“到2027年,仅NVIDIA自己供应的GPU集群将消耗全球150-200GW电力,相当于1.5-2个法国全国用电量,这还只是算力需求的冰山一角,电力缺口已成为AI发展的终极瓶颈”——黄仁勋在AI数据中心电力短缺闭门会上讲
之前介绍了燃气轮机,今天梳理另外一种供电方式——固体氧化物燃料电池(SOFC),其是用固态电解质的燃料电池,通过电化学反应直接将燃料转化为电能,无需燃烧,通过模块化部署,50MW系统90天内交付,远快于燃气轮机的3年时间,发电效率达50%-65%,热电联供效率超90%,燃料兼容天然气、氢气、沼气等,如果配合绿氢,几乎0碳,目前来看可以说是北美缺电的最优解。
海外由美国Bloom Energy、英国Ceres Power、日本三菱动力等主导,Bloom Energy累计部署1.5GW,是全球龙头,国内企业正在加速追赶,2024年国内相关招标项目中SOFC占比近70%,形成“材料-电堆-系统”完整产业链,。
驱动逻辑
需求端,数据中心是SOFC的重要场景,主要是北美数据中心缺电严重,就地供电需求激增,2030年预计55GW新增,电网接入难,导致预计30%数据中心将采用现场发电,而SOFC的快速部署,成为刚需。
供给端,随着产业链规模化,成本下降,规模化量产推动电堆成本从1000/kW降至目标225/kW,即使现在,美国IRA法案给与30%的税收抵免,甚至最高50%的补贴,而且长期来看,绿氢经济性提升,SOFC可切换为氢燃料,进一步降低成本,从经济性上逐渐成为最优解。
机构预测,到2030年,市场规模预计达到220+亿美元,GAGR超20%,累计装机可达40.2GW。
企业案例
材料
振华股份:铬盐全球龙头,产品支撑SOFC金属连接体需求,产能持续扩张。
东方锆业:二氧化锆产品小批量供应SOFC电解质,为核心原材料供应商。
壹石通:布局粉体、电解质及电堆,首个120kW示范项目2025年底试运行。
科力远:三维多孔泡沫铜锰合金用于SOFC阴极连接片,已送样7家客户。
电堆
中自科技:建成中试生产线,可批量制备多种规格SOFC电池片,衰减率达标。
三环集团:国内SOFC龙头,掌握全技术链条,电解质隔膜供应全球龙头企业。
冰轮环境:自主开发管式SOFC单电池及密封材料,完成5kW电堆模块设计。
壹石通:布局粉体、电解质及电堆,首个120kW示范项目2025年底试运行。
系统集成
潍柴动力:获Ceres技术授权,推出大功率商业化产品,落地多个热电联供示范项目。
佛燃能源:完成50kW样机调试,推进300kW示范项目,组建专业研发团队。
其他
凯中精密:德国子公司的SOFC换热器组件小批量供货,开拓全球市场。
顺络电子:通过控股子公司进入SOC领域,布局SOFC相关产业链。
大洋电机:深耕氢能产业链,布局金属支撑SOFC分布式能源及电解制氢技术。
雄韬股份:中标中广核氢气SOFC发电系统测试服务项目,推进技术落地。
亿华通:参股SOEC制氢系统企业,间接布局SOFC上下游生态。
赛摩智能:计划研发SOFC-CHP系统及相关自动化装备,依托控股股东资源推广。
蜀道装备:参股企业具备燃料电池系统集成经验,涉足SOFC相关技术开发。
国鸿氢能:国内首家实现SOFC商业化,与美锦能源合作推广热电联供。
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