
北美AI数据中心供电矛盾正在从远期担忧演化为当期约束,这使得数据中心在选择电源时,首要考虑 time to power,同时也会考量电源是否可离网、高稳定性、高效率。而固体氧化物燃料电池(SOFC)可以直接将燃料的化学能转换为电能,符合数据中心分布式发电的需要,具备部署速度快、发电效率高、环保的特点。
虽然SOFC初始投资高,但相关人士认为伴随AIDC电力短缺程度加剧,燃气轮机、燃气发电机厂商订单饱满,传统发电设备供应不足将给新技术带来机会,因此SOFC规模化应用有望加速。
以下内容我们就聚焦SOFC行业,对相关问题展开分析梳理,我们将从SOFC行业概况、市场供需情况、产业链、产业格局、相关公司发展情况、后续市场发展前景等层面,对SOFC行业进行具体梳理,希望对大家了解SOFC行业有所帮助。
01
SOFC行业概况
1、SOFC:第三代燃料电池新秀
SOFC能够直接将燃料的化学能转换为电能,且具备较高的发电效率。固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是第三代燃料电池,其继承了燃料电池的各种优点,能够将燃料的化学能直接转化为电能,其原理是:阴极的氧气(空气)得到两个电子变成氧离子,固体氧化物燃料电池的电解质只容许氧离子通过,从而氧离子穿过电解质与阳极的燃料发生反应,电子通过外电路到达阴极,从而驱动负载做功。因不受卡诺循环限制,其理论能量利用效率可达到40%~80%。与其他燃料电池相比,SOFC拓宽了燃料气体的选择。除了H2以外,CO、汽油、石油、天然气等碳氢化合物都可作为燃料气体,且不需要贵金属催化剂,大大降低了成本。全固态结构,更易于模块化,作为分散式和应急式电源具有广阔的前景。SOFC系统可分为电堆(Stack)和外围BOP(Balance of Plant)辅助单元。电堆是燃料电池核心,是将化学能直接转化电能的装置。围绕着电堆的外围辅助单元有空气供给预热单元、燃料供给(重整)单元、尾气回收单元、电管理单元以及控制单元。平板式SOFC是当前SOFC单元组件设计的主流。目前市场上广泛使用的SOFC单元的组件设计形式大体分为管式设计和平板式设计两类。传统管式SOFC优势在于不存在高温密封难题,且具有良好的长期稳定性,故一直受到研究人员的青睐,但由于其结构原因导致长的电流路径而使输出功率偏低。目前管式SOFC的公司主要集中在美国和日本,其他国家包括韩国、英国、西班牙等。平板式设计具有更短的电流路径和更低的欧姆极化阻抗,从而具有更高的电性能和输出功率密度;且平板式设计更容易采用低成本、批量化的制备工艺,如丝网印刷和流延成型等,其主要缺点在于高温密封困难、热循环性能及长期可靠性差。但总体而言,平板式SOFC制造成本更低、输出功率密度更高,更容易实现商业化,因此平板式SOFC是国际上SOFC研究的热点和主流。电解质支撑型的SOFC运行稳定性高,并在千瓦级示范系统中表现出良好的性能。根据SOFC的支撑类型不同,单电池的结构可分为自支撑和外部支撑。在自支撑结构里,通常由电池组件中最厚的一层提供结构支撑功能。自支撑系统主要包括阳极支撑(AS-SOFC)、阴极支撑(CSSOFC)和电解质支撑(ES-SOFC)。外部支撑的配置可以使用多孔基板支撑或连接支撑,主要包括金属支撑型SOFC(MS-SOFC)。其中,ES-SOFC具有结构稳定性高、输出性能稳定和成本低的优点,Bloom Energy公司已经成功推出千瓦级/兆瓦级的ES-SOFC系统。电力成为北美数据中心瓶颈,燃气发电将成为数据中心重要供电源。随着AI芯片及机架功率密度持续提升,AI数据中心的能耗已从传统数据中心的10-25MW提升至100MW以上,其高耗能特性推动全球数据中心用电量快速增长。北美电网基础设施老化严重,难以满足数据中心对供电连续性的高要求,截至2024年单个电力负载项目从并网请求到商业运营所需时间的中位数已延长至55个月,由于北美电网新负载并网时长极长,这促使数据中心寻求自建分布式发电设施。气电平准化度电成本低、输出稳定性高、建设周期短,天然气发电将成为数据中心业主的主流选择之一。据IEA《World Energy Outlook 2025》,2030年AI服务器用电量将较2024将增加5倍,燃气轮机因供电稳定且建设周期短,已在2024年占美国数据中心供电超40%;预计到2035年,燃气轮机供电增量将达260TWh,在数据中心供电结构中的占比有望超过50%。当前SOFC在数据中心发电应用占比有较大提升空间。据东方证券研究所汽车组3月19日外发报告《海外燃气发电供不应求,国内供应链迎来成长新机遇》中梳理,燃气轮机、燃气发电机、SOFC均能满足数据中心主电源需求,其中燃气轮机单机功率及效率高、占地面积小、长期成本较低,是海外数据中心的主流选择,但从最新的边际变化来看,燃气轮机的紧缺情况还在加强。西门子近期在其电话会中,将未来几年燃机行业的年均需求上修至约110-120GW,显示出对未来几年燃气轮机需求的乐观预期。价格方面,GEV公司26Q1表示目前新签订单较25Q4积压订单的价格相比有10%-20%的增长,预计二季度的价格增长将非常强劲。数据中心电力短缺,SOFC发电快速部署的优势凸显。近期,固体氧化物燃料电池行业龙头厂商Bloom Energy宣布与资管巨头博枫Brookfield Asset Management的AI电力项目融资合作规模从50亿美元大幅扩大至250亿美元,较2025年的初始规模翻五倍。相关人士认为当前北美数据中心对电力快速部署的需求迫切,是此次融资合作规模的扩张的关键原因。两家公司在联合声明中表示,此次扩容“反映了超大规模数据中心运营商和人工智能基础设施开发商对快速、可靠且对社区友好的电力有着强劲且持续的需求”。此前Bloom Energy已经与甲骨文、Nebius等多家客户签订了燃料电池供应合同,参考其向甲骨文数据中心部署SOFC的案例,燃料电池可以在半年内部署完毕,而传统电厂建设以及电网的扩容时间通常需要按年计算。由此可见,在数据中心电力短缺的情况下,SOFC发电快速部署的优势具备稀缺性,部分数据中心客户愿意为此付出较高初始投资,展望未来,这个优势有望带动SOFC装机量的加速增长。SOFC比传统交流电源方案,更加适配800V直流供电架构。SOFC的直流输出能力与新一代800V高压直流配电架构匹配,相比传统交流电源方案,核心优势在于彻底消除AC/DC转换环节,不仅提升了能源效率,还省去了变压器、整流器等昂贵设备。同时,系统架构的简化进一步降低了对UPS和备用柴油发电机的依赖,实现了供电系统的高效化与极简化。数据中心已成为SOFC重要应用场景,全球数据中心SOFC市场有望高速增长。SOFC发电具备清洁环保、发电效率高、部署快等优势,数据中心已成为SOFC重要的应用场景,数据显示,2024年数据中心应用占比达到近40%。参考Hanwha等机构对于数据中心电力需求的预测,按照2030年SOFC数据中心发电渗透率19%测算发现,2030年全球数据中心SOFC市场空间有望达到302亿美元,2026-2030年间市场复合增速有望超过50%。“十五五”规划标志着碳管控从能耗双控到碳排放双控。《国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要(草案)》摘要中指出,积极稳妥推进和实现碳达峰,全面实施碳排放总量和强度双控制度,推动重点领域节能降碳。国际层面,欧盟碳边境调节机制(CBAM)于2026年1月1日正式生效,进入“付费执行”阶段。其覆盖范围从钢铁、铝、水泥等初级产品,计划在2028年扩展至约180种钢铝密集型下游制成品。4、SOFC有望成为燃料电池中最具长期竞争力的技术路线SOFC凭借“高效率+燃料适应性+热电联供”等核心优势,有望成为燃料电池中最具长期竞争力的技术路线。主流的燃料电池如下表所示,其中SOFC电池具有优势:SOFC可以兼容多种燃料(天然气、沼气、氢气或其他混合燃料),配合热能回收技术后系统全生命周期平均效率可达90%以上;使用碳基燃料时,其发电过程二氧化碳排放量低,氮氧化物、硫氧化物排放可忽略不计,且无颗粒物排放。02
市场供需情况
1、需求端:AI算力驱动北美负荷需求进入拐点
自2025年起,美国在联邦层面围绕“电力紧张”系统性加码政策应对。美国总统相继宣布国家能源紧急状态并发布《加强美国电网可靠性与安全性》行政令,将电力供需约束上升为国家安全与经济运行层面的核心议题;在此基础上,DOE频繁动用《联邦电力法》202(c)紧急权力,延迟煤电等可调度机组退役、保障关键电源在高峰期持续运行,同时推进“Speed to Power Initiative”,加快输电与电源项目落地,并通过并网改革疏通长期积压的容量投放瓶颈。2026年起,美国电力缺口或进一步扩大,其背后与人工智能数据中心的持续扩容、国内制造业的稳步增长,以及技术快速迭代引致的能源消耗提升密切相关。
北美用电量整体保持稳定增长,商业与交通用电增长显著。根据EIA,1990–2005年美国用电维持约2%的年均增速,2005–2020年大幅放缓至接近零增长;疫情后在商业部门快速拉动下,终端用电的增长率重新回升,2020–2026年预计年均增速约1.9%,接近1990–2005年的水平。短期来看,2025年用电量预计增长2.5%,商业与交通部门增速最快,并有望自1951年以来首次超过居民用电,显示美国电力需求结构正从居民主导向商业扩张与交通电气化转变。
长期来看,北美未来十年电力峰值需求与能源消耗将持续攀升,增速远超过去二十年。据北美电力可靠性委员会(NERC)分析,电力供应缺口的出现源于两大核心需求端因素:一方面是终端用能电气化进程提速,家庭供暖热泵的普及与电动汽车保有量的快速增长,大幅提升了全社会的电力消费基数;另一方面则是大型工商业负荷规模扩张,数据中心(含加密及AI数据中心)、氢燃料工厂等新兴高耗能项目加速落地并网,进一步加剧了电力需求压力,双重因素叠加直接推动了电力供需矛盾的凸显。
AI数据中心的用电需求和用电占比快速抬升,成为美国电力需求增长的关键变量。据Berkeley Lab测算显示,数据中心用电量在早期约占美国全社会用电量的1.9%,随着云计算和通用算力扩张,该比例已上升至约4.4%;在AI大模型训练密集投运、区域内数据中心容量到2027年实现成倍增长的情景下,其用电占比有可能进一步提升至6.7%–12%。其中,高性能GPU和AI加速器推动单机架功率持续上行,而制冷、供配电及冗余系统同步扩张,使数据中心整体能耗显著放大。展望未来,随着中西部和南部数据中心集群化发展,其对区域电网负荷、电源结构以及输配电投资的影响将进一步加深,这也将倒逼电力系统与数据中心在选址、能源配置和能效提升方面实现更紧密的协同。
2、供给端:机组加速退役叠加电网调度能力不足,电力资源短缺风险上行
据IEA,美国的供电方式以天然气发电为主,约占总发电量的43%,核能和煤电为主要基荷电源,分别提供近20%和约15%的电力,同时风能、太阳能为代表的可再生能源占比持续提升,2024年合计已超21%,其中风能约占10%、光伏约占4%,生物质与地热等呈补充角色。此外,美国多采用“公用电网+新能源+储能”混合供电模式,数据中心等高负载场景大量引入光伏+储能和燃气轮机,提升绿电利用比重和供电韧性。据NERC预测,受电力需求增长和电网建设滞后的影响,未来几年美国整体面临区域性供电缺口和电网调节压力,光伏配储和分布式现场发电正成为新增主力供电方案,但整体发电结构仍以化石能源与新能源协同为主。
美国:超一半区域处于电力短缺风险状态。根据最新LTRA2024报告,美国超过一半区域已处于“提升风险(Elevated Risk)”或更高等级,缺电风险主要集中在中部地区(MISO、SPP、ERCOT),核心驱动包括电力需求持续上行、传统机组加速退役,以及可调电源和跨区支援能力不足。在常态气象条件下系统供需尚可维持,但在极端高温、严寒或低风情形下,电网难以有效支撑峰值负荷。NERC在《2024年长期可靠性评估(LTRA)》中进一步警示,随着终端负荷增速抬升并叠加大规模热电机组集中退出,未来十年北美多数区域电网在满足峰值需求方面将承受更大压力。尽管太阳能、储能及光储混合资源加速进入并网队列,但实际投运节奏明显滞后于需求增长,且新增资源以间歇性电源为主,其稳定性与可调度性弱于退出的传统机组,导致系统有效容量(尤其是可调度容量)提升有限。整体来看,资源替代节奏与负荷扩张之间的结构性错配,正成为北美电力系统可靠性的核心约束因素。
(1)传统机组加速退役
2034年化石燃料与核电退役容量将达78GW(已确认)+37GW(已宣布)。根据NERC预测,在已纳入评估的约79GW化石能源与核电机组退役基础上,叠加尚未完成审批的43GW潜在退役容量,多数区域备用容量率在2028–2031年间出现趋势性下行,并陆续跌破可靠性要求。具体而言,MISO、NPCC(Ontario、Quebec)及SERC中部为最早承压区域,其中MISO备用容量率由2024年的17.7%降至2034年的-2.5%,NPCC-Ontario于2031年后转负并在2034年降至-5.5%。整体来看,传统可调度机组集中退役叠加负荷增长,使系统容量冗余持续收缩,而新增电源以间歇性资源为主,难以对冲有效容量缺口,北美电力系统由此进入中长期资源紧平衡阶段,电力可靠性约束显著抬升。
(2)可调电源和跨区支援能力不足
跨区输电受容量、审批等多重因素制约,短期来看输电能力难以提升。从整体结构看,美国电网长期呈现“分区运行、弱跨区联通”的特征:三大同步电网(东部、西部、ERCOT)之间仅通过少量直流通道相连,跨区域输电能力整体偏弱,难以承担系统级电力互济功能。即便在东部互联系统内部,MISO、SPP、PJM等中部枢纽区域接口数量较多,但单条通道容量有限,且自身正承受机组加速退役与备用容量下滑的双重压力,在极端气候条件下易由“外送方”迅速转变为“受援方”。ERCOT则几乎处于电网“孤岛”状态,外部支援能力有限。NERC研究指出,为适应未来负荷增长与资源结构变化,到2034年美国输电系统规模至少需提升至当前的5倍,但相关增量大多仍停留在规划或研究阶段。受制于跨州许可审批复杂、成本分担机制缺乏共识、规划建设周期长以及项目落地节奏缓慢等结构性约束,输电能力的实质性增强短期内仍难以兑现。
3、供需缺口之下,SOFC需求弹性释放
结合美国电网的结构性约束与数据中心用电特征,长期来看相关人士认为燃料电池,尤其是SOFC,是数据中心现场发电的重要解决方案:对冲电网结构性约束,降低外部依赖。美国电网呈现“分区运行、弱跨区联通”特征,输电与变电建设周期长、区域容量释放受限,在负荷快速增长及极端气候背景下,区域性缺电与限电风险上升。数据中心通过配置SOFC现场电源,可显著降低对外部电网和跨区调度的依赖。部署周期短,能够匹配数据中心的快速上电需求。SOFC具备高度模块化特征,易于实现MW级乃至更大规模集成,可随数据中心建设进度分阶段投运,相比传统集中式电源和电网扩容方案更具时效性优势。能满足7×24小时运行要求,具有高可靠性。SOFC无旋转机械部件,系统结构简单、维护需求低,运行稳定性高,可实现接近99.99%的可用性水平,能够有效应对电网侧调度的不确定性。功率密度高,需要的部署面积更小。SOFC单位面积功率密度显著高于传统发电方式,在用地受限、电网容量接近上限的核心区域具备明显优势,适合大规模数据中心集中部署。低排放属性符合ESG目标。SOFC通过电化学方式将天然气或氢气直接转化为电能,无传统燃烧过程,污染物排放较低,有助于满足科技企业日益严格的ESG与减碳目标。更适应AI训练要求,系统灵活度更高。SOFC可与超电容等储能系统协同运行,对AI训练与推理过程中出现的瞬时负荷波动响应更快,提升整体供电系统的稳定性与灵活性。
03
产业链分析
1、SOFC产业链划分
上游主要为原材料,直接决定电池性能和成本。从结构上看可将其划分为电极/电解质/联结/密封等4类。
中游为核心制造环节,包括电池制备与系统集成,核心是电堆组装。核心厂商有BE、Ceres Power等。
下游为核心应用场景,主要为发电和制氢两大类,其中发电为核心,较为成熟的领域有家庭CHP系统、重卡APU和船舶动力系统。据Fortune Business Insight测算,2024年SOFC终端应用中,50.43%用于商业领域(供暖供热等),约40%用于数据中心电源。
2、电解质是上游核心功能材料,电堆组成发电模块
SOFC产业链上游依赖高性能陶瓷电解质与电极材料,中游由堆栈制造和系统集成主导,下游覆盖数据中心、分布式能源、工业园区等场景,其中,核心企业通过技术协同与产能扩张推动降本增效。
当前,SOFC产业正呈现出“国际龙头驱动+本土企业追赶”的格局。海外企业,如Bloom Energy、Ceres Power、Doosan等公司在技术和商业化方面处于领先;国内企业,如潍柴动力、东方电气等系统厂商,以及三环集团、壹石通等材料企业,也在材料与系统集成环节加速突破。其中,三环集团为上游材料龙头,潍柴动力则是中游系统集成领军者。
拆分整个SOFC上游材料,电解质是价值量较高的核心环节,而电极则是当前市场关注度较高的增量突破口,连接体则在系统可靠性与寿命方面发挥关键作用:
电解质是SOFC的核心功能材料,主要负责离子传导,为阳极与阴极构建离子通路,其电导率、稳定性、热膨胀特性、致密度与厚度等关键性能,直接决定电池工作温度、转化效率,同时影响电极材料选型与制备工艺。三环集团作为国内SOFC电解质隔膜龙头企业,产品高温稳定性优异、可有效降低电池内阻,同时也是全球SOFC领军企业Bloom Energy陶瓷隔膜板核心供应商,后续有望深度受益于客户业务快速增长。
电极是SOFC电化学反应的核心界面,阳极催化氧化燃料并将电子传导至外电路,阴极催化氧气还原为氧离子并传输至电解质。国内厂商中,壹石通依托在先进无机非金属材料和陶瓷材料方面的技术积累,已实现在SOFC关键粉体材料、单电池、电堆及关键部件等核心环节的自主供应。
连接体承担电流传导与气体隔离功能,可连接电堆内相邻单电池阴阳极,为电子传输提供通路,分割燃料气与氧化气并提供支撑,其结构直接决定气体利用率、电池寿命及SOFC整体性能。
拆分中游组件来看,系统集成是应用层面更具市场空间的环节:
电堆是由成百上千片单电池串并联组成的发电模块,是SOFC的核心部件之一。电堆的能量密度与寿命是衡量SOFC商业化的关键指标,国际代表厂商包括Bloom Energy(美国)和Doosan Fuel Cell(韩国)。
系统集成是将电堆与燃料处理、热管理、电力电子等模块结合,形成完整的SOFC系统,直接面向终端应用。潍柴动力凭借在重卡动力总成、燃料电池系统的产业化基础,已成为中国SOFC系统集成的领军者,并与Ceres Power等国际厂商建立合作,推动国产SOFC在分布式能源与交通领域的示范应用。
3、BE核心供应链价值释放,全球SOFC企业竞逐AI数据中心场景
现阶段,SOFC产业链的核心机会沿两条主线展开:一是Bloom Energy及其供应链中核心零部件的价值释放;二是海内外具备独立系统能力的企业在数据中心场景的拓展。
随着Bloom Energy与甲骨文签署2.8GW框架协议、AEP正式行使900MW期权,SOFC在AI数据中心场景加速迈入规模放量周期。SOFC过往大多集中在工商业发电的场景上,25年7月,数据中心CSP大厂甲骨文给Bloom Energy下订单,为SOFC产品首次进入AI数据中心场景,即意味着可搭上AI产业高速发展的东风,因而目前预期最快的需求增长将集中在Bloom Energy及其核心供应链兑现。随着AI数据电力需求的增长,SOFC景气度持续超预期,向BE供应链、资源品以及其他SOFC企业扩散,逐步形成板块效应。
(1)Bloom Energy国内核心供应链
Bloom Energy是全球SOFC商业化程度最高的企业,截至2026年Q1产品积压订单约60亿美元,服务积压约140亿美元,计划2026年底产能扩至2GW。其供应链中,隔膜板、连接体、热交换器等核心部件占系统成本比重较高,多家中国企业已深度嵌入并占据主供地位。
(2)美国及欧洲SOFC企业
除Bloom Energy外,美国及欧洲有多家企业在SOFC领域具备一定商业化基础,部分正积极向AI数据中心场景拓展。
(3)日韩SOFC企业
日本在SOFC领域拥有多年的技术积累历史,京瓷和三菱重工是代表性企业;韩国斗山(Doosan)是Ceres授权的首批量产厂商,已于2025年启动大规模商业化生产。
(4)国内SOFC产业链企业
国内企业在SOFC产业链中呈现"上游材料供应先行、中下游系统追赶"的格局。三环集团等已在BE供应链中占据核心位置;潍柴动力、壹石通、佛燃能源等则致力于系统级产品开发,部分已进入示范验证及小规模量产阶段。
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产业格局
1、全球SOFC主要分为三类玩家
市场格局:全球SOFC主要分为几类玩家:商业SOFC量产厂商:Bloom Energy为交付规模最大、商业化落地最成熟厂商,此外斗山/三菱重工等也有工商业SOFC量产能力,斗山获得Ceres技术授权,于25年7月启动量产,年化产能50MW;住宅用SOFC:日本厂商AISIN/Kyocera主要提供小型住宅热电联供SOFC,具备长期交付经验;技术研发及供应商:Ceres Power专注于SOFC技术研发,并授权给斗山、台达、潍柴等生产厂商。
2、国内外积极推进SOFC规模化商用
美国已经实现规模化商用,并为该清洁能源设置投资税收抵免政策,并规划单位投资成本逐步下探,其中Bloom Energy已经为超过40个数据中心部署SOFC系统。技术迭代+不断放量,产品成本快速下行。2025Q1-3AI数据中心需求快速增加,订单交付带动营收快速增长,Bloom Energy实现产品销售收入8.93亿美元,同比增长45.54%,毛利率为34.1%。
日本目前以家用市场为主,自主化程度高、电堆技术成熟、应用场景多元化,逐步从示范化走向商业化。
国内SOFC产业链已初步形成,覆盖了从材料、电堆到系统集成的关键环节。例如潍柴动力已发布120kW的SOFC系统,并实现了多个示范项目配套;佛燃能源正在积极开展300kW的SOFC示范应用项目的建设工作。
3、日英美企业主导,国内厂商加速追赶
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%。
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,氢邦科技、质子动力以较高的配套量位于前列。
4、国内市场SOFC产业链已初步形成,目前系统商业化仍处早期
中国公司在SOFC材料与零部件基础较好,系统端处于示范向商业化过渡阶段。中国SOFC产业链已初步形成“上游材料/单电池-电堆-BOP组件-系统集成-场景应用”布局,目前在材料、电堆、金属铬、磁性元器件、电连接、热管理、重整器等多环节具备参与全球供应链的基础。
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相关公司
1、春晖智控:拟收购春晖仪表,布局SOFC第二成长曲线
春晖智控主营流体控制阀和控制系统,拟收购春晖仪表布局仪表传感领域。春晖智控专业从事流体控制阀和控制系统的研究、开发、制造,产品涉及油气控制产品、燃气控制产品、供热控制产品、空调控制产品、内燃机配件、信息系统集成和技术服务等。公司拟通过发行股份及支付现金方式购买参股公司春晖仪表61.31%股份,本次交易完成后,公司将持有春晖仪表100%股份,布局仪表传感领域,通过业务协同、优势互补提升主营业务持续发展的能力。春晖仪表是Bloom Energy温度传感器核心供应商,将受益SOFC需求增长。春晖仪表作为美国Bloom Energy公司温度传感器的主要供应商之一,占其温度传感器市场份额超过70%。对于美国Bloom Energy公司而言,春晖仪表产品对终端产品的安全性、运行效率有至关重要的作用,产品的定制化程度较高,已经与美国Bloom Energy公司合作将近20年,建立了长期稳定的合作关系。凭借春晖仪表独立的研发能力,对相关产品进行了数次升级与迭代,以满足Bloom Energy公司产品的历次更新换代需求。未来春晖仪表有望受益SOFC需求增长。2、三环集团:MLCC进入涨价周期,SOFC隔膜片远期空间广阔三环集团荣获联合电子2026生态伙伴峰会“臻质匠心奖”。在联合电子的高端车规产品体系中,MLCC作为被动元件的核心品类,对高容值、高可靠性及严苛环境适应性提出了极高要求。公司依托全产业链自主可控优势,以持续稳定的产品供应与优异的过程管控能力,赢得了联合电子的深度信赖。公司于5月21日受邀出席联合电子2026生态伙伴峰会,荣获联合电子最高质量荣誉“臻质匠心奖”。26Q1业绩高速增长,盈利能力进一步增强。26Q1公司实现营收26.81亿元,同比+46.25%;实现归母净利润7.91亿元,同比+48.48%。利润率方面,26Q1公司实现毛利率43.49%,同比+2.48pct。现金流方面,26Q1公司经营活动产生的现金流量净额为1.57亿元,同比-35.41%,主要系购买商品、接受劳务支付的现金所致,相关人士认为一定程度与公司为应对下游旺盛需求正在积极增加原材料备货有关。AI带来的产业革命正在给MLCC和SOFC两大核心业务注入强劲动力。MLCC方面,AI服务器对高容MLCC需求是传统服务器的5-10倍,AI终端渗透率抬升正拉动高端高容MLCC需求高速增长。同时,随着日韩大厂产能转向更高阶的车规、AI用产品,中低容MLCC供给出现结构性短缺,行业涨价预期强烈。公司26Q1毛利率同比有明显增长,反映了行业目前供需错配的现状。SOFC方面,北美AI数据中心缺电成为当前主要矛盾,由于采用燃气轮机作为主电源的方案受到产能限制,SOFC凭借较快的交付周期和较高的降本空间正在逐渐赢得市场青睐。公司是海外燃料电池龙头企业在燃料电池隔膜片上的核心供应商,随着数据中心发电环节SOFC订单和产能扩张,公司在SOFC上的产品有望实现快速放量,为公司远期业绩带来新的增量空间。3、壹石通:勃姆石龙头地位稳固,SOFC有望逐步投入运行勃姆石延续龙头地位,小粒径出货增长明显。在无机功能粉体材料领域,公司锂电用勃姆石的全球龙头地位持续巩固。根据高工产研锂电研究所(GGII)统计数据,2025年公司勃姆石产品全球市场份额进一步提升,连续多年稳居全球第一。公司下游客户已覆盖国内大多数锂电池厂商和主要的锂电池湿法隔膜厂商,市场地位和品牌影响力在2025年持续提升。产品结构方面,公司2025年小粒径勃姆石产品出货增长明显,占比持续提升,其应用领域也在不断扩展。2026年公司将持续扩大该产品产能规模,以满足下游客户的增量需求和技术迭代需求。高纯石英砂推进验证测试,有望逐步实现进口替代。在人工合成高纯石英砂领域,公司基于行业痛点成功探索出新型制备工艺,2025年,公司已完成人工合成高纯石英砂相关技术指标和性能的优化,正在推进下游制品验证,并已对接大型单晶厂开展应用端测试,目前相关进展良好。该产品预计将在光伏用坩埚内层砂领域率先应用,有望在2026年实现小批量出货。前瞻性布局SOC领域,SOFC系统有望逐步投入运行。2025年,公司SOC项目已实现从“原料-电池片-电堆-系统”的全栈自主研发和小批量生产,是全球极少数具备SOC全产业链核心能力的企业之一。公司在怀远县壹石通碳中和产业园启动120kW固体氧化物电池(SOC)系统的示范工程建设,目前,该示范工程首套8kW级固体氧化物燃料电池(SOFC)系统已完成安装及试运行,并进入调试优化阶段,发电效率可达60%以上,热电联供综合效率超过90%。该示范工程项目有望在2026年第二季度逐步投入运行。重卡龙头穿越周期,电力版图全面启航。潍柴动力深耕动力装备行业二十载,已完成从传统商用车动力龙头,向全球能源装备综合服务商的战略跃迁。公司营收从2007年不足300亿元攀升至2025年2318亿元,净利润约110亿元。在传统基盘重卡业务中,新能源动力正全面复刻传统燃油时代的成功路径,公司天然气重卡发动机配套份额长期保持超50%的领先地位。同时,面对全球缺电浪潮,潍柴通过十年磨一剑的深度布局,掌握大功率发电机核心技术、北美产品渠道,切入全球发电市场。北美缺电持续演绎,分布式发电迎来历史性机遇。随着大模型参数量激增,AI芯片功耗呈代际跃升,预计将驱动美国数据中心新增功率需求急剧拉升。与此同时,北美电网面临严重老化与火电机组退役潮,预计2028年退役机组将达峰。AI数据中心功率暴增叠加电网老化加速退役,双重缺口推升北美电力需求持续上行。相关人士测算2025-2030年北美合计电力总缺口高达266GW,以AIDC驱动的分布式发电迎来历史性发展机遇。战略布局构筑欧美黄金三角,发电与备电完整矩阵全面落地。面对北美缺电浪潮,公司构筑北美电力版图的核心壁垒。产品端,收购法国博杜安,推出高端大缸径发电机组,近年来M系列大缸径销量快速提升,2024年已突破8000台,海外占比超六成;渠道端,战略控股北美系统集成商PSI,打通本土销售渠道与EPA认证;前沿端,战略投资Ceres Power,引进其具备显著成本优势的金属支撑型SOFC技术,完成了从备用电源到低碳主用电源的全覆盖。黎明破晓迎来戴维斯双击,潍柴动力位于二次增长前夜。传统燃气轮机产能排至2030年后,单千瓦价格上调,交期与价格的痛点为具备极速交付与价格优势的潍柴创造了绝佳切入窗口。潍柴已成功斩获北美发电机巨头Generac大单,标志着产品已实质性打入北美数据中心发电核心供应链。展望未来,全球柴油发电机、燃气机及SOFC市场空间广阔,潍柴有望凭借产业链优势与全球渠道布局获得显著份额,成长空间彻底打开。5、佛燃能源:城燃现金流稳健,绿色甲醇与 SOFC有望打开成长空间佛山区域城燃,重视股东回报。公司创立于1993年,控股股东为佛山市投资控股集团(截至2026年3 月底持股比例39.90%),实控人为佛山市国资委,二股东港华燃气投资有限公司(截至2026年3月底持股比例36.60%)有望持续与公司形成业务协同,并引入员工持股公司海南众城投资。公司深耕城市燃气业务30余年,拥有13个区域管道燃气业务特许经营权。公司主营业务包括城市燃气、供应链、新能源、延伸和科技研发与装备制造业务,2025年毛利占比分别为77.0%、6.6%、7.0%、9.1%和0.4%,城市燃气主业贡献利润基本盘,同时供应链业务营收较快增长,带动公司2020-2025年归母净利润CAGR达 17.0%。公司现金流充裕,重视股东回报,2018年以来每年分红比例保持在65%以上,截至2026/7/22 对应股息率4.9%。 城燃需求稳健、气源多元,构筑稳定盈利基本盘。公司城燃项目主要位于佛山区域, 2017年以来销气量整体保持较高增速,2025年公司总天然气供应量47.56亿方。根据《佛山市天然气高压输配系统规划(2020-2035)》,预计2025-2030年、2030-2035年CAGR分别达6%、6%,受气电增长需求驱动佛山市天然气消费有望保持稳定增长;同时2025年公司下游用气结构中工商业用气占比超过80%,能够及时传导上游气源成本变化。公司气源结构多元,公司在手海气长协合计近130万吨/年(换算约17亿方),与切尼尔签订为期20年86万吨长协,预计将于2028年后开始供应,长协放量有望进一步贡献业绩增量。 拓展多元能源布局,绿色甲醇、SOFC业务有望打开成长空间。“双碳”背景下绿色燃料政策密集催化,绿色氢氨醇产业有望加速迎来规模化发展,2024年公司与香港中华煤气签署《合作框架协议》投资绿色甲醇项目,打造产能合计为100万吨/年的绿色燃料及化工供应池:收购内蒙古易高公司,已实现5万吨/年绿色甲醇产 能并批量销售,后续将陆续形成总计30万吨/年绿色甲醇产能;增资拟建设佛山绿色甲醇项目,规划产能30万吨/年。公司前沿布局SOFC业务,与国内知名SOFC电堆头部企业及境外知名 SOFC系统设计公司合作共同推进50kW SOFC系统样机的开发,现已完成样机组装,正在开展调试工作。06
以支撑体形式看SOFC发展趋势
SOFC各环节作用:阳极与燃料接触,流出电子,电子通过外电路(发电)流至阴极;阴极接收电子,与外部氧气反应产生氧离子;电解质将阴极产生的氧离子传导至阳极,用于阳极氧化反应。
以支撑体类别看SOFC发展路径:第一代以电解质为支撑体,第二代以电极为支撑体(阳极为主),第三代以金属为支撑体。一代向二代发展的核心诉求是降低因厚电解质导致的高欧姆损失(本质为提效);二代向三代发展的核心诉求为解决阳极氧化等痛点。同时,降本也为贯穿三代SOFC发展的核心诉求,通过切换支撑体材料和降低反应温度(提高寿命+增加材料选择空间)实现。特性:较厚的电解质层为SOFC提供机械强度,具备稳定、制备难度低等特点:依靠100-300μm的厚电解质层作为电池的刚性支撑结构,为最早一代SOFC方案,是当前大规模商用SOFC的主流方案,市场龙头为BE。痛点:高温运行使得材料选择苛刻+原材料成本较高:较厚的电解质层(100-300μm)使得氧离子传导阻力大,为保持较高的电解质电导率(提效),SOFC运行温度一般在900-1000℃,大幅收窄了电堆乃至外围BOP的材料选择空间;SOFC系统中的核心元件互连件(金属双极板)占电堆成本的5-10%左右,而高温运行下的互联件材料选择一般为铬酸澜陶瓷,成本约在7000元/公斤,原材料成本较可在阳极/金属支撑体SOFC上应用的高温合金/碳素体不锈钢等更高。特性:低温化运行,电解质/连接体/BOP等核心环节材料选择空间增加。其中,电解质厚度大幅减少,材料可用传统YSZ,无需为高电导率付费。YSZ所用氧化钇价格约为ScSZ所用氧化钪价格的1/100(实际成本差基于金属掺杂应用情境下为几十倍)。痛点:阳极极化+常用材料易氧化&热膨胀问题影响电池结构进而造成不可逆损失:为实现与YSZ电解质共烧结的兼容度,常用阳极材料为Ni-YSZ,但在阳极厚度增加情况下,Ni氧化为NiO带来的体积膨胀+易积碳&硫中毒的劣势被放大,进而会对电池性能乃至结构造成不可逆影响;积碳问题可通过选用Cu-CeO2、钙钛矿等作为阳极材料来解决,但会出现共烧兼容性、电导率较低导致阳极极化损失大等问题。特性:工作温度为3种方案内最低,且解决阳极支撑热膨胀问题&具备快速启停的特性:以金属(一般为铁素体不锈钢)为刚性支撑体,进一步降低电解质厚度从而实现低温运行;铁素体不锈钢或掺Cr的不锈钢热膨胀系数与电解质匹配;金属如铁素体不锈钢热导率&韧性显著优于陶瓷,快速启停情境下仍能保持温度。痛点:烧结环境苛刻+超薄电解质层制备困难,金属层元素易迁移造成电极中毒:不锈钢在高温下易氧化的特性使得烧结需要在还原气氛下进行,且低熔点特性需控制烧结温度;在多孔金属支撑体上制备致密电解质层较电解质/阳极支撑SOFC更难;高温烧结下,金属层的Fe/Cr/Ni等元素容易造成阳极中毒、界面反应和电化学活性衰减。07
发展前景
1、SOFC已具备一定经济性
燃气轮机涨价&OBBBA法案加码SOFC经济性:OBBBA法案对IRA法案进行修改,固定SOFC项目的ITC为30%,且取消零碳排放要求,该条款适用于2025/12/31后开始建设的SOFC项目,基于此情境下测算可得SOFC的LCOE约为0.066美元/kW,而燃气轮机LCOE因涨价已升至约0.050美元/kW,结合SOFC快速交付&发电稳定的优势,SOFC已具备一定的经济性。现有规模:据IDTechEx披露,2016-2022年SOFC装机量平稳增长,其中2022年装机量在250MW左右;从应用领域来看,主要用在公用事业、商业活动、数据中心领域。尽管当前SOFC的全球装机规模仍相对有限,但在美国电力供应持续紧张、传统供电设施升级周期长的背景下,其核心优势正逐步凸显。在IRA法案等政策补贴的加持下,SOFC的经济性进一步优化,未来有望打破规模瓶颈,实现发展加速。美国电力缺口测算:参考相关报告,对于数据中心,中性假设2030年美国数据中心累计装机为65GW,乐观假设2030年美国数据中心累计装机为193GW。在不考虑大区电网互联带来的抵消作用下,2025-2030年,美国将合计产生约73.2GW的电力总缺口,若数据中心增长超预期,则可能产生201GW的电力总缺口。SOFC市场测算:若SOFC在电源中渗透率5%/10%/15%/20%,2025-2030年对应NERC预测假设下的累计装机量分别为3.7/7.3/11.0/14.6GW,2025-2030年对应数据中心超预期假设下的累计装机量分别为10.1/20.1/30.2/40.2GW。3、AI数据中心需求拉动,2030年SOFC市场空间有望超2800亿元2025年SOFC出货量约0.5GW,市场空间约100亿元,SOFC仍主要服务于分布式供能、关键基础设施、工商业微电网及少量数据中心项目,行业整体仍处于商业化验证和项目积累阶段。2026年起,在北美AI数据中心用电需求快速增长、电网接入周期拉长、传统燃机交付排队的背景下,SOFC进入订单加速兑现阶段。预计2026年全市场SOFC出货量将提升至1.8GW,同比增长253%,对应市场空间近370亿元。到2030年,SOFC出货量有望达到16GW,对应市场空间近2900亿元,2025—2030年CAGR约95%。08
参考研报
1.东方证券-机械设备行业装备新科技深度报告:AIDC电力建设高景气,SOFC规模化应用奇点将至
2.长江证券-固体氧化物燃料电池行业SOFC深度报告:北美负荷需求迎大级拐点,SOFC迎发展新机遇
3.兴业证券-电力设备行业SOFC专题:北美AIDC现场供电新解法,中国系统及供应链迎导入良机
4.国信证券-电力设备行业SOFC专题:北美AI电力瓶颈下的快速现场电源,产业进入加速期
5.东吴证券-电力设备行业AIDC电源系列02:SOFC主电源逻辑明朗,产业加速步入上行期
6.国联民生证券-电子行业AIDC系列四:北美缺电重塑格局,聚焦SOFC和MLCC新机遇
7.国海证券-基础化工行业SOFC&两机系列深度之九:碳排放约束时代的破局之道,SOFC行业的五重机会
8.东北证券-三环集团-300408-MLCC进入涨价周期,SOFC隔膜片远期空间广阔
9.西部证券-壹石通-688733-动态跟踪点评:勃姆石龙头地位稳固,SOFC有望逐步投入运行
10.方正证券-潍柴动力-000338-公司深度报告:穿越重卡经典周期,成长破晓加速启航
11.申万宏源-振华股份-603067-业绩基本符合预期,铬盐产销屡创新高,金属铬景气或不断提升
12.中金公司-工业行业AI寻机10:数据中心供电新解法,SOFC迎来快速增长期
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