近年来,AI大模型正从技术探索冲刺应用爆发期,对能源的需求正在徒然上升。
据国际能源署(IEA)预测,2030年全球数据中心电力需求将近千亿兆瓦时,美国数据中心电力增量中,AI相关消耗占比将近半,能耗规模或将超过钢铁、化工等传统高耗能产业。
SOFC,全称为固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell),作为一种高效率、低排放的发电技术,成为解决AI“心脏病”的一支奇兵。
首先,SOFC可以脱离主电网,作为独立的主电源或备用电源运行。其数万小时的运行寿命,也远非传统柴油发电机可比。
其次,SOFC系统可以通过模块化组合扩展至数兆瓦(MW)级别,审批流程快。通常来说,电网扩容周期长、审批复杂,新增接入周期普遍超过3-5年。在PJM等地区,部分大型数据中心项目甚至需要等待5-7年才能完成接入。
除此之外,SOFC的发电效率可以轻松超过60%,如果将发电产生的余热也利用起来(热电联供),综合能源效率更能飙升至90%以上。
最后,SOFC不仅能使用天然气,还兼容氢气、生物燃料等多种燃料。在使用天然气时,其氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)等污染物排放极低;如果未来切换到绿氢,更能实现近乎零碳的清洁发电,完美契合全球的环保目标。
在消息面上,美东时间周一,全球资管巨头博枫宣布将向BloomEnergy的燃料电池技术投资至多50亿美元,双方将联手在全球范围内为AI工厂设计和部署SOFC发电解决方案。受此消息影响,BloomEnergy美股盘前股价一度涨超35%。
公开资料显示,BloomEnergy成立于2001年,是美国新型清洁能源创新企业,主要开发制造固体氧化物燃料电池(SOFC)系统。
同日,中信建投发布研报指出,数据中心发展带来极大电力装机需求,而SOFC较普通燃气轮机具有交付快速、清洁环保、安装便捷等优点。随着美国电力装机容量告急,光储、SOFC是目前可行的解决方案。
另外,从发电成本来看,以天然气3.05美元/MMBtu计算,SOFC0.09美元/kWh的发电成本,仅为柴油机组的三分之一,这种效率碾压式的优势,使其在能源成本高企的当下成了“及时雨”一样的存在。
当然,SOFC并非完美无缺。其核心挑战在于高昂的初始投资。此外,产业链尚不成熟,超过600℃的运行温度也对材料和系统可靠性提出了严苛要求。
目前,国内SOFC应用已进入示范阶段。2025年1月,三环集团建设的全国首个300千瓦SOFC商业化推广示范项目在深圳市光明区人民医院正式投产。壹石通也实现全链条自制并建成2MW中试线,并计划2025年底运行120kW系统。
业内人士表示,行业整体仍处早期,但已具备材料与示范基础,未来有望在数据中心用电压力加剧下加速应用。未来应用场景或率先出现在工业园区分布式供能、医院备用电源和清洁供热等领域,中长期有望借助AI数据中心扩张迎来商业化窗口。
行业预测显示,2027年,全球SOFC市场规模将达700亿元,未来三五年内有望突破2300亿元,数据中心应用占比将从当前1.1%快速跃升,每1GW部署对应100-200亿元市场空间。
这里证券之星为大家整理了部分SOFC概念股,需要注意的是,相关概念股仅供投资者参考,不构成任何投资建议。
1、三环集团:公司BloomEnergy隔膜板的核心供应商,深耕SOC材料超20年,具备全球领先的陶瓷基材料体系与规模优势。公司2024年完成210kWSOFC示范系统验收,电效率提升至65%,寿命通过2000小时测试,验证了国产电堆的可行性
2、壹石通:公司长期布局SOFC/SOEC,掌握从粉体、电解质膜片到电堆组装的全链条工艺,关键材料完全自制,具备独特成本控制力。公司已建成2MW中试线,计划2025年底上线120kW示范系统,进入工程验证阶段
3、雄韬股份:公司是国内氢能领域龙头企业,2025中标中广核SOFC测试服务项目,首次进入SOFC产业链
4、滩柴动力:公司2018年进入SOFC布局,收购英国低成本固体氧物燃料电池开发商CeresPower20%的股权,并在潍坊成立合资公司
5、东睦股份:参股公司氢邦科技来自中科院宁波材料所,主要从事氢能与燃料电池核心技术SOFC电堆设计与研发
6、佛燃能源:2024年SOFC系统样机已完成电堆塔的详细设计、测试,以及系统功能的详细设计,现正开展样机组装与调试工作
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