SOFC发电快速部署优势凸显，全球数据中心SOFC市场有望高速增长

一、SOFC能直接将燃料化学能转换为电能，且具备较高的发电效率

固体氧化物燃料电池（SolidOxide 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。

固体氧化物燃料电池原理

资料来源：《固体氧化物燃料电池技术发展概述及应用分析》

资料来源：观研天下数据中心整理

固体氧化物燃料电池最早由Nernst在1899年提出，但由于受技术复杂性、材料加工手段的限制，发展缓慢，直到20世纪六七十年代由于航天业的需求以及80年代以后，为了开辟新能源，缓解石油紧缺带来的能源危机，固体氧化物燃料电池才得到了蓬勃发展。以美国西屋电气公司为代表，在1987年，与日本东京煤气公司、大阪煤气公司合作开发出第一台3kW的电池模块，成功运行5000多小时；十年后，西门子西屋电气公司又在荷兰安装了100kW的SOFC系统，累计运行了16612h，能量效率达到46%。日本三菱重工、加拿大的环球热电公司、美国通用公司、德国西门子以及中国各研究院所都积极投入到SOFC的研究行列，推动着SOFC的商业化。其中以日本生产的家用小型燃料电池发电系统发展最为成功。

二、数据中心电力短缺，SOFC发电快速部署的优势凸显

电力成为数据中心瓶颈，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。

根据观研报告网发布的《中国固体氧化物燃料电池（SOFC）行业现状深度研究与投资前景分析报告（2026-2033年）》显示，当前SOFC在数据中心发电应用占比有较大提升空间。目前，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。

2026年，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。我们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。

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。

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，优势有望带动SOFC装机量的加速增长。预计到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%。

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三、SOFC 商业化有望加快，国内厂商持续受益

当前SOFC尚处于商业化的初级阶段。Bloom Energy(BE)公司是行业内公认技术能力最强的公司。除此之外，欧洲具有一批成功实现产品化的公司，如 Ceres Power、Sunfire、Solid Power、Elcogen、Convion、Topose 等，欧洲的固体氧化物燃料电池市场主要应用为微型热电联供。Ceres Power注重SOFC技术的研发，将核心SOFC技术授权，通过韩国斗山、台达电子、潍柴动力等合作伙伴进行制造。日本固体氧化物燃料电池主要包括家用型（千瓦级）以及电厂型（兆瓦级及以上），主要厂商包括三菱重工、京瓷、爱信等。

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2026 年初以来，SOFC 商业化呈现加速。伴随AI数据中心项目的高速增长，26年年初以来BE公司持续获得了较多数据中心订单，如 26 年 4 月，甲骨文扩大与 BE 公司的合作，签署最高2.8GW 的框架协议，其中首批1.2GW已签约并启动部署，预计在2026-2027年交付。26年5月，Nebius 与 BE公司签署了购电协议。近期，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。按照行业惯例，燃料电池项目的融资额度一般与设备供应合同挂钩，提高融资规模意味着Bloom Energy有望获得更大规模的设备订单。BE公司此前扩产目标为26年度实现2GW产能，每季度均有数百兆瓦产能落地。公司管理层此前曾表示，公司现有的制造规模支持每年最多 5GW 的产能，因此收入增长的速度受制于客户建造设施的速度，而非公司的产能。由此判断，伴随可融资装机规模的扩张，SOFC订单有望高速增长，商业化进程有望加速。

Bloom Energy订单可见度的明确提升，有望带动SOFC产业规模化应用加速。SOFC系统层面，国内SOFC厂商也在积极布局，其中，潍柴动力通过与希锂斯在电池电堆层面签订了技术许可协议，全面掌握了电池、电堆、系统、电站的核心技术。潍柴动力正全力加速推进 SOFC产能建设，致力于在 26年内实现批量产能落地。三环集团、壹石通、佛燃能源等厂商同样具备SOFC 系统的生产能力。SOFC零部件层面，量产有望带动国内燃料电池隔膜片、金属连接体、温度控制器等零部件以及金属铬等原材料厂商订单的增长。

资料来源：观研天下数据中心整理（wys）