SOFC专家交流

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（来源：老司机驾新车）

SOFC专家交流

Q:SOFC技术大概是什么时候开始发展的？行业背景是怎样的？

A:SOC发展到现在也有二三十年的历程了。最早其实是欧洲的一些厂商开始围绕这个领域做研究，发现高温情况下电解质隔膜具备能通过氧离子的特性，于是就围绕这个特性去做电池方面的技术开发。

行业龙头Bloom Energy，早些时候是火星计划——拉法内部火星计划的一个团队。这个技术他们早期是用作逆反应过程，用于在火星上制氢以及供应二氧化碳等。后来他们发现在正反应过程——也就是发电——效率非常高，于是就开始往这个方向做迭代。不过早期主要还是以电堆为核心，在系统设计和工程化方面比较薄弱。中间系统迭代也离不开后面拿到了西门子一部分SOC技术，以此展开后续迭代，在基础上做出了自己的东西，才慢慢开启了创新之路。

Q:电解质支撑技术路线有什么特点？

A:电解质支撑最好的一个点在于稳定性。在整个反应过程中稳定性非常高，抗冲击能力也比较强，最终体现出来就是寿命比较好，能够支撑全生命周期的运行。

Q:电解质支撑的寿命能做到什么水平？

A:Bloom在整个电解质支撑电堆上面，基本上能跑超过五年，也就是4万个小时往上走的水平。有些早期项目还能跑到七年，接近6万个小时。国内同个时期（早一两年），大家的寿命体系——氧基层寿命体系——仅仅只是几千个小时。有些好的像三环，或者其他欧洲的一两家单位，能做到超过2万个小时，这已经是业内非常不错的水平。对比下来，电解质支撑在寿命方面目前非常稳定。

Q:电解质支撑在运行中的故障率怎么样？

A:我们关注了Bloom在韩国跑的项目以及北美早期跑的项目，发现电堆上的外部冲击和故障率对比市场来讲还是比较低的。这得益于电解质隔膜的结构刚性，能够支撑在这么高的进出口温差下跑出不错的数据。

Q:电解质支撑有什么劣势？

A:材料成本非常高昂。包括Bloom自己也在提，到2030年降到1000美金/千瓦的水平。但我们预估成本下限是有极限的，下降有一定极限，大概可能在六七百美金/千瓦的水平。

Q:这个六七百美金是指什么？现在Bloom的成本在什么水平？

A:六七百美金是指整个设备、整个系统来讲的，降到极限大概是六七百美金/千瓦的水平。现在的造价——今年（2026年）能够到1800美金/千瓦。

Q:电解质支撑材料成本高主要高在哪里？

A:材料是最大的影响因素之一。包括氧化锆、镍材等，大部分用在电堆这个部分，尤其是高铬和高层氧化锆。另外一大头是高温合金，在换热组件以及高温区燃烧组件上面，用的钢材或合金材料基本是镍600这种合金。在千吨级采购基本上最低都要三四百块钱一公斤，高的时候六七百块钱一公斤人民币。所以弊端更多体现在高温带来的原材料价格难以下降。

Q:电解质支撑的生产难度怎么样？

A:在稳定性、寿命以及生产难度方面，电解质支撑都处于三个技术路线里较低的水平。

Q:阳极支撑技术路线在行业内的应用情况如何？

A:整个全球SOC厂商，除了Bloom以及一两个科研单位做的是电解质支撑，以及像Ceres、斗山、潍柴等另外一两家单位做金属支撑，其他的二三十个厂商基本都以阳极支撑为主。

Q:阳极支撑有什么优势？

A:一是工程化难度跟电解质支撑差不多，前期积累了电解质支撑技术的话，比较容易向下兼容，系统设计上也能更好做出符合要求的设备。二是原材料成本相较于电解质支撑有大幅下降，目前测算来看，阳极支撑未来的价格当前大概能小于四五百美金/千瓦的水平。

Q:阳极支撑有哪些局限？

A:第一是阳极抗氧化性能的问题。从实验室和商业化项目数据来看，导致电堆损坏的两大关键因素之一就是阳极失效——前端如果有氧或其他元素，容易跟氧化镍或镍反应形成其他物质，导致阳极失活。第二是积碳风险。做阳极支撑系统时，如果前端没有预重整把天然气里的多碳去除干净，长周期运行中就容易在阳极产生积碳，导致阳极活性下降，体现为电压下降和温度上升。所以阳极支撑的系统设计要更多关注电堆保护，同时衰减也是目前比较头疼的问题。

Q:阳极支撑的寿命能做到多少？

A:电解质支撑基本上只有Bloom一家在做，超过4万小时运行寿命，冷热循环寿命超过100次。阳极支撑寿命参差不齐，做得好的能超过2万小时接近3万小时，超过3万小时的目前在真正商业化或示范项目中我暂时还没看到，可能也是因为近一两年才有比较多商业化项目，还没跑到生命尽头。实验室数据确实有阳极支撑电堆能跑超过4万小时，但实验室数据还是没办法跟真正商业化项目数据做比较。目前实际应用示范中体现出来的数据大概是2万小时左右。

Q:金属支撑技术路线目前是什么情况？产业化进度如何？

A:金属支撑能称为鼻祖的就是Ceres Power这一家，其他在做金属支撑的多少都跟它有关系，包括潍柴、博士（已停掉这块业务）、斗山（后面转做阳极支撑）等。金属支撑被认为是第三代燃料电池，未来成本象限能做到非常低，因为反应温度在四五百度，这个温度下可以用到比较低廉的材料。

Q:金属支撑在材料选择上有什么不同？

A:电解质支撑的隔膜片必须用氧化钪稳定氧化锆（ScSZ），阳极支撑用的是氧化钇稳定氧化锆（YSZ）技术路线。金属支撑现在用的是价格最低的配方路径——氧化铈稳定氧化锆（GDC），在四五百度温度下有非常好的表现。这个温度下也不用像阳极支撑那样用到镍600合金或高铬合金，更多用铁素体或不锈钢合金，支撑体用不锈钢合金，在上面涂阳极、电解质和阴极，做成电池架构再组成电堆。

Q:金属支撑有什么优点？

A:抗外部冲击能力强——外面燃气热值变化或电网电压变化导致后端发生较大波动，不会太影响电堆安全性。寿命方面，从Ceres公布的数据来看基本能做到三四万个小时。另外快速启动也是它的优点。

Q:金属支撑的核心问题是什么？

A:生产难度是指数级的。电堆生产要做不锈钢板材，每直径一英寸区域内要打上万个孔，让天然气形成流道到达阳极反应界面。传统工艺有问题：激光开孔虽然孔洞均匀性不错、不会堵塞，但多次激光开孔容易导致热应力问题，可能发生变形或其他问题导致良率失效。粉末冶金方案通过模具干压后烧结再喷氧化涂层，但容易导致模具损耗和孔洞堵塞。如果能快速解决这些问题，成本下降会非常快，但短期来看成本下降难度比另外两个技术路径高得多，所以国内国外做这块的厂商非常少。

Q:潍柴在金属支撑方面的进度如何？

A:技术迭代方面没有听说有非常大的突破，用的还是更多像原有Ceres那种生产模式。我认为生产工艺的迭代肯定需要一定出货量和订单积累后才能不断攻克提升良率。Ceres那边的技术能用，但生产成本很高，可能要占整个设备成本超过70%。现在金属支撑造价，2023-2024年时大概8万块钱/千瓦，去年（2025年）降到三四万块钱/千瓦，今年我估计快的话也要两万多接近三万块钱人民币/千瓦。这还是造价不是售价，售价要再往上拉一点。

Q:三种技术路线理论成本下限各是多少？

A:在不考虑工艺大幅提升、生产成本拉平的情况下，金属支撑极限成本能做到两三百美金/千瓦，阳极支撑基本在四五百美金/千瓦，电解质支撑大概六七百到八百美金/千瓦。

Q:GE和西门子在做哪个技术路线？

A:西门子早期做电解质支撑，后面设立了独立部门，主要研究阳极支撑为主，电解质支撑作为储备。2023年欧洲SOC部门关停，后来到深圳设研究所做技术储备，2023年末或2024年初又把欧洲实验室重新开起来。现在主要做电解质支撑和阳极支撑技术开发，核心在高温换热器组件和热核组件（电堆BOP部件），重心不在电堆。

GE是内部做新能源的部门，做的是电解质支撑迭代，但更多侧重阳极支撑技术路径，也是做高温组件开发，电堆方面没有听说有突破性信息。

Q:Bloom后续会转向阳极支撑吗？

A:短期来看Bloom还是会一条道走到黑，继续做电解质支撑技术路径。但他们内部有团队在积累阳极支撑技术，从2021年开始就一直在做阳极支撑电堆开发，2023年有标准阳极支撑电堆下线做测试使用，但2025年（去年）项目组暂停了一段时间，核心重心调整到电解质支撑电堆的寿命提升上。今年来看还是会做阳极支撑技术积累但不会侧重，重心还是在电解质支撑。除非2030年后电解质支撑成本下降确实非常困难，市场上又有更多竞争产品出来，估计才会转向阳极支撑。

Q:三环在做什么技术路线？

A:三环最开始一直做电解质支撑单电池，做到单电池后再通过几层连接体组成短堆做测试，主要目的是验证隔膜片反应活性和性能，供给Bloom标准隔膜片，没有花精力在电堆开发上。核心重点还是在阳极支撑电堆和阳极支撑系统开发，是国内阳极支撑技术路径做得比较好的厂商之一。

Q:三环有海外订单了吗？

A:三环阳极支撑电堆上迭代了应该有四五轮了，功率密度从双塔一千瓦变成单塔一千瓦，提升了一倍效率。但目前国内供应主要还是给712、三桶油、佛燃、中广核、新奥等国央企或能源企业做科研项目和系统开发，一年供应量也就几个兆瓦级别，多的话十几个兆瓦，国内需求确实不大。2022-2023年前还有欧洲厂商Sunfire作为核心客户，一年能供应一两千台电堆，后来俄乌战争影响天然气价格大涨，没有太多补贴的情况下Sunfire也撑不下去，2023年末2024年初把这块业务砍掉了。

Q:Bloom的供应链情况如何？有找代工厂吗？

A:Bloom不会把单电池生产和电堆生产放给别的厂商。只是在沟通后端部分组装环节——冷区组装和热核外框架罩子——有新增供应商。2025-2026年导入了一两家核心供应商，比如印度一家做热核的，国内有青岛的一家做隔膜片和连接体的。目前没有听说在单电池生产、电堆生产和整装方面有外放的计划。如果做整装代工，估计还是会放在美国当地交付；如果做冷区天然气组件或水路组件组装，有可能放到欧洲或国内。

Q:三环最终会做成系统集成商还是继续卖电堆？

A:这个比较矛盾。电堆业务归属研究院和MLCC事业部，更希望卖隔膜片、单电池、电堆等零部件。系统业务归属设计院线条，更希望卖设备。每家厂商都不太愿意把电堆过多公布给别人，避免逆向拆堆导致核心技术泄露。从目前趋势来看可能还是会往系统集成商方向走，但前端零配件供应估计也不会落下。

Q:艾克森美孚来跟三环谈合作是怎么回事？

A:今年（2026年）一季度末，艾克森美孚大中国区高管到三环深圳SOC事业部交流参观，考虑是否让三环做贴牌代工模式来供应北美或欧洲的SOC设备。有交流意愿但目前好像没有订单促成。本质上跟壳牌一样，是想做能源转型。

Q:现在Bloom的造价和售价分别在什么水平？

A:今年（2026年）造价能做到1800美金/千瓦。签合同的售价大概3000美金出头/千瓦，还没到2000多美金的门槛。所以短期内售价还是比较难做大的降低。

Q:阳极支撑系统的售价在什么水平？

A:阳极支撑系统售价基本在2万到3万块钱人民币/千瓦。部分单体体量十兆瓦级别项目能压到2万块钱以下/千瓦。但国内大部分厂商造价都提到2万块钱，如果售价做不到18000以内都难赚钱。

Q:SOFC怎么跟燃机竞争？度电成本对比如何？

A:在国内现有燃气价格和电力价格情况下，用SOC发一度电基本亏两三毛钱。部分燃气电厂用早期廉价天然气（气价两块钱以内）才能支撑盈利，SOC用现在全市天然气管网计价（三四块钱）连天然气成本都兜不住。

北美情况不同。9F级和9S级燃机包含辅机和基建价格算下来也要3500美金/千瓦往上。北美新建燃机自发电的度电成本和新建SOC小型发电厂差不多，都在10-12美分左右。但如果SOC去跟存量燃机比上网电价（低的区域4-7美分，高的也不到8美分），就很难比了。

Q:降本的核心卡点是什么？怎么降？

A:短期来看三个技术路线的成本卡点都在生产成本——目前生产成本基本要占整个设备成本50%以上，加工成本非常高。降本有几个方向：

1. 扩大订单量推动扩产，通过大规模生产降低单位生产成本。

2. 引入更多供应商，把材料成本、零配件成本和加工成本都卷下来。

3. 从技术上提高每个环节良率。目前良率损耗大头在电堆生产环节——组装、烧结、还原，良率损失比较大，有时候一个月良率能到八九成，有时候连三四成都没有。如果从相似炉（一次烧6-8台或10-20台）变成自动化生产模式（一次上大几十台或百来台电堆），关键环节生产成本能快速拉低。

4. 原材料成本下降——通过提高单规格功率密度（隔膜片从25瓦/片提到35瓦/片）和轻量化（电堆从10公斤降到5公斤多，甚至未来四五公斤），在功率不变的情况下降低材料用量。

5. 提高电堆寿命——现在跑五年、设备用20年要换四台电堆，如果寿命能做到七年只用三台，就能省下一台电堆成本（相当于设备成本的50%）。

Q:Bloom的产能瓶颈在哪？明年能扩到多少？

A:Bloom扩产瓶颈主要在工厂产能。从卫星航拍看，2023年外部露天仓库库存大概几十个兆瓦，2025年末增长到三四百个兆瓦，基本已经放不下，还扩了一大块场地。现有工厂翻一倍估计已经是极限水平，要拉到5个G瓦够呛。除非在其他地区新建工厂，否则年产量很难大幅提升。叠加库存能做一些交付，但年生产量当前工厂很难实现更大规模。

Bloom有计划考虑往印度扩产建厂，但目前决议还没落实，内部实施难度比较大。也在赶紧落实一些扩产动作，但还没有大的动静。

Q:明年Bloom产能能到多少？10G瓦、25G瓦可能吗？

A:跟Bloom的一些商家聊下来，普遍认识是超过2.5个G瓦，有些提到全年3.5个G瓦，但3.5G瓦还是比较激进的。明年肯定有比较大的体量增长，但没办法一下子指数级变化。长期来看支撑10G瓦、25G瓦没什么问题，但短期（明后年）前端原材料很难满足供应。隔膜片扩产速度再快一年也就是翻倍或翻两倍的水平，没办法短期内实现10G瓦和25G瓦级规模。

Q:原材料会是卡点吗？

A:原材料至少在隔膜片和连接体方面短期内不会有太多卡点，除非明年一下到10个G瓦水平。如果达不到这么大的生产体量，短期内不会有原材料缺口变化。前端原材料扩产速度也比较快。

Q:北美SOFC市场的竞争格局如何？

A:美国市场基本上还是Bloom一家独大，占80%以上市场份额。国外厂商（包括国内和欧洲）要进入美国市场难度非常大——有些把SOC设备运到美国，在报关环节基本都会被海关扣留或扣押。虽然没有明确政策限制，但从实际操作看就是不让外部厂商进来影响市场。明年或后年竞争格局不会有太大变化。

Q:北美数据中心缺电，SOFC能补上吗？

A:北美数据中心确实有比较大的用电需求增长。但用户优先考虑传统发电模式（电网取电、燃气电厂直供电），其次考虑自发电（燃气轮机、燃气内燃机或航改机）。只有在有比较大限制的情况下——比如水资源限制、没法用高压燃气管道只能用常压或低压管道——SOFC才是首选。因为SOFC启动过程中用水比较多，但后面自身发电产水做自循环，基本不耗水。

Q:SOFC除了AIDC还有哪些应用方向？

A:国内不同厂商定位不同。三桶油（中石油、中海油）想把SOC放在勘探开采、四川离网用电、天然气接收站、海上钻井平台等领域。佛燃希望把卖设备的思路转为用自己的设备去卖电、做售电模式。整体来看国内没有太多需求，主要还是科研项目和示范项目。

海外市场方面，东南亚（马来西亚、泰国等）有数据中心增量，天然气价格比国内便宜，用电成本也高一些，电力基建不如中国完善，类似美国应用结构。潍柴等厂商在往东南亚看，但暂时没有听说签下订单。

Q:今年SOFC行业有什么明显变化？

A:2020年之前整个行业很冷清，就首航、清方、华清、中伏等几家在做。2022年开始有提升，三桶油和能源企业介入。2023年很热闹，大家都有样机出来了。2024-2025年更明显的是前端材料和零部件厂商也开始关注这个领域，往系统集成方向走。

今年圈内公布了一些合作项目，虽然还是以原有合作伙伴或科研性、国家性项目为主，但项目体量逐步往兆瓦级突破——前几年都是几百千瓦、几十千瓦，今年开始有几兆瓦、十兆瓦、二十兆瓦级项目逐步签约，虽然部分还是国家项目支撑，但已经有不错的突破。

Q:国内SOFC厂商为什么很难拿到海外商业化订单？

A:现在业内比较尴尬的是国内厂商收到很多询价和交流意愿，但真正落实到项目上的更多是国家项目、能源企业科研项目、示范应用项目或合作项目。海外项目更难支撑。三环在德国有公司服务欧洲，但目前没有太多项目支撑。

Q:下一代技术什么时候会成为主流？

A:电解质支撑没有大规模上量之前有个明显区分点。阳极支撑应该在这几年（2027-2029年）能快速上量，但真正上量可能要2028年后才有比较好的趋势。金属支撑如果潍柴能解决工程化问题，上量应该能跟阳极支撑同步；如果解决不了，估计还要往后走四五年。

Q:1G瓦对应多少万片隔膜片？

A:按标准算法1G瓦对应4000万片。按Bloom现在的使用量级，1G瓦大概3000出头万片，因为他们能把25瓦/片用到30瓦/片以上。

Q:隔膜片的使用寿命是多久？

A:隔膜片是跟随电堆的。电堆损坏最终大部分因素要么是密封失效，要么是单电池（隔膜片）损坏。电堆能跑几年，很大因素就是隔膜片能撑几年。现在按照发电和应用情况来看，基本五年没什么问题。如果单纯把隔膜片做成短堆或单电池用，寿命能长很多。

Q:隔膜片现在什么价格？有下降趋势吗？

A:2023年之前价格一直三十出头/片，每年降价幅度就几毛钱。2024年开始有降价，降到30块钱以下一点点。2025年平均价格二十七八块钱，估计2026年要到二十五五块钱左右。

Q:降价是规模效应还是竞争导致的？

A:更多是竞争。先导供应价格都到25-27块钱了，竞争影响比较大。

Q:隔膜片技术壁垒高吗？先导能进来做说明什么？

A:技术难在配方粉——每家配方比例和精细度有差距。三环配方粉比例和精细度做得比较好，先导有前端比较稳定的高铬本体做工艺。后端工艺方面三环能做到比较低的制造成本，先进来晚在流延和烧结环节成本还比较难降。

其他厂商要进来，只要是做片式陶瓷电容或半导体的，有流延叠层和烧结工艺，难度不大——配方粉可以外购。关键是行业体量太小（去年十个亿，今年最多二十个亿），厂商对这种规模体量还这么卷的竞争兴趣不大。如果未来能到20G瓦级别，肯定有不少厂商愿意进来。

Q:先导和三环的份额和毛利率分别多少？

A:份额目前大概3比1（三环3，先导1），今年估计降到二点几比1。先导毛利率二十几的水平，叠加关税比较高（35%-39%）。三环从泰国出货，关税13%-19%，良率也高，毛利率比先导高。

Q:Bloom会导入更多隔膜片供应商吗？

A:导入需要一年多时间——从做出来到巡场验证、验证批量能力、良率、稳定性，最后还要上Bloom设备跑一段时间验证。验证周期主要在时间成本。Bloom最好的模式是每个核心部件有3-4家供应商形成竞争关系，对供应链安全和价格下降都有带动。他们去年也在讨论去印度找连接体和换热器组件供应商，但质量比较差没导入成功。最终只导入了一家做热核外框的。