汽车｜SOFC开启AIDC发电新纪元

来源：市场资讯

（来源：中信证券研究 中信证券研究）

文｜尹欣驰 董军韬 李湉漪

SOFC具有高效、环保、节税、适合800VDC架构等优点，是最适合AIDC的主电源形式，有望在2027-2028年伴随AIDC高压直流架构的普及而快速上量。综合因素考量下SOFC已具有经济性，且后续有望持续降本。技术路线上，我们认为金属支撑技术路线有着最低的材料BOM成本和最大的降本潜力。我们重点推荐国内SOFC整机龙头及SOFC产业链相关公司。

▍美国缺电矛盾凸显，SOFC市场规模有望在2030年达到22GW。

北美科技巨头数据中心建设加速，我们预测，亚马逊、微软、Meta、谷歌2026年资本支出合计预计达7100亿美元，同比增长71%，且2027年还有继续加速的趋势。美国电网离散化程度高，跨区输电成本高昂、审批复杂，电力供需矛盾日益尖锐。据华盛顿邮报，2026年3月，微软、谷歌、亚马逊等七家AI巨头在白宫签署《电费缴纳者保护承诺》，要求新增用电全自给、成本全额自担。在此背景下，SOFC作为高效、清洁、可快速部署的分布式电源迎来需求拐点。Ceres Power测算2030年潜在装机需求可达22GW/年，其中数据中心占比49%；Bloom Energy预测数据中心自备电源渗透率将从2024年的1%飙升至2030年的33%。

▍SOFC：未来最适合数据中心的主电源形式。

SOFC（Solid Oxidate Fuel Cell）全称为固态氧化物燃料电池，通过电化学反应能直接将可燃气体的化学能，转化为电能，发电效率达54%-60%，高于简单循环燃气轮机（35%-40%）和天然气内燃机（40%-45%），亦高于质子交换膜形式的氢燃料电池。

我们测算，在经济性方面，SOFC现阶段商用系统价格约3,500美元/kW，中期降本目标可达到约1,500美元/kW（远期目标为1000美金/kW）；当前SOFC的部署速度最快可达90天，而重型燃气轮机当前交付周期需3-5年，我们据此测算AIDC提前供电的时间套利显著：提前1年上线的500MW数据中心可带来约8.3亿美元租赁收入和近6亿美元净现值提升；考虑30%联邦投资税抵免、节省柴发CAPEX（1GW可省3亿美元）及时间价值后，预计SOFC等效度电成本仅比重燃高30%。

此外，据Bloom Energy，SOFC还有两个核心优点：1）天然适配下一代800VDC高压直流AIDC电力架构，有望随着高压直流技术的推广快速放量；2）SOFC排放更低，有效缓解数据中心的环保排放审批压力。

▍SOFC的技术路线与材料体系：金属支撑是未来最具前景的技术路线。

SOFC的单片电池由阳极、阴极、电解质构成，单片电池的厚度最低可薄至几十微米。但为实现长期的力学稳定性，SOFC单片电池需要通过做厚其中一个结构层实现支撑效果。

SOFC主流技术路线分为：电解质支撑（ES）、阳极支撑（AS）和金属支撑（MS）三种，同时按照电解质的材料成分，也可以分为：YSZ、ScSZ和GDC/CGO路线。电解质支撑路线工作温度850-1000°C，其目前采用ScSZ电解质，性能稳定、寿命长，但Sc元素稀缺昂贵。阳极支撑路线工作温度700-800°C，采用YSZ电解质，功率密度高、是最早商业化的技术路线，但Ni基阳极易积碳、性能衰减较快。金属支撑路线工作温度500-650°C，采用GDC/CGO电解质，机械强度高、满足快速启停需求，同时理论的材料成本最低，但目前制造工艺难度高。

电解质材料实际上是不同路线最核心的差异及性能的约束条件：YSZ最成熟但中温电导率低；ScSZ中温性能最优但受制于钪供应链；GDC低温电导率领先但存在高温电子漏电问题。

▍降本路径：成本有望快速下探，金属支撑理论降本空间最大。

据Bloom Energy，SOFC系统成本当前（2025年）约3000-3500美元/kW，其中电堆占35%、BOP占65%。三条技术路线降本策略各异：电解质支撑路线以GW级规模化为核心抓手，但受ScSZ成本硬约束；阳极支撑路线主要通过良率提升、材料改进及薄膜低温化降本；金属支撑路线依托规模化摊薄和廉价金属替代，材料成本最低。我们测算，金属支撑电池片的陶瓷+金属板的BOM仅488元/kW，远低于电解质支撑的3025元/kW和阳极支撑的1475元/kW。我们测算，中期目标系统成本降至约1500美元/kW，降幅约57%，主要来自规模化摊薄、电控产业链成熟、良率提升及热管理优化。远期来看，行业龙头企业以系统成本1000美元/kW为远期奋斗目标。

▍风险因素：

技术路线尚未收敛，天然气价格波动风险，制造成本偏高，政策补贴退坡风险，系统集成复杂度高，商业化落地速度不及预期等。

▍投资策略：

本轮SOFC行业量产的龙头企业，已经通过巨量的订单和快速的商业化能力证明了行业的需求前景。SOFC的逻辑为海外投资人所熟悉，但由于中国本身电力供应并不稀缺，因此中国投资人普遍对SOFC的价值尚未充分认识。根据我们的深度研究，我们认为中国在SOFC行业上游材料具备绝对领先的供应链地位，制造成本和加工工艺也具备很强的快速迭代能力，中国预计将是SOFC行业未来降本、量产和技术进步的最核心的主战场。我们看好SOFC行业的发展前景。