SOFC行业深度报告：北美数据中心电力短缺，SOFC迎来快速增长

行业研究/行业深度 2025年12月19日 北美数据中心电力短缺，SOFC迎来快速增长 行业及产业电力设备 ——SOFC行业深度报告 投资要点： 强于大市 背景：美国数据中心持续建设，电力需求提升。数据中心：美国数据中心存量大，预计增量高。美国数据中心数量居全球首位，集中于亚马逊AWS、微软等CSP厂商。美国目前拥有超过4000个数据中心，居全球首位，美国数据中心主要运营商拥有超过300座在建数据中心，2025-2030年美国预计新增数据中心IT容量达55GW。电力需求：美国数据中心耗电量持续提升，成为电力负荷增长的主要因素之一。美国数据中心耗电量预计到2028年超325TWh，或占美国总用电量的6.7%以上。 困境：大型并网设施供电不足。近年美国大型并网设施总发电量提升少，电力缺口问题逐渐加剧。2015-2024年美国大型并网设施总发电量仅提升约6%，2019-2020年甚至出现负增长，长期增长动能不足，至2034年美国大部分地区电力产量将跌破备用容量边际，供电缺口问题将进一步凸显。 破局：固体氧化物燃料电池（SOFC）部署快+响应负载快+经济性，适配数据中心供电。1）现场发电：现场发电是指在数据中心所在地直接发电，部分或全部替代对传统电网的依赖。核电、水电以及煤电等供电方式的部署周期较长，和数据中心建设周期匹配性较差。现场发电是有效的满足数据中心供电需求的电力供应方式，2030年前落地的数据中心现场发电项目主要涉及燃气轮机、燃料电池及往复式发动机三类技术，另有部分数据中心开始采用地热发电、小型模块化反应堆（SMRs）等新兴技术。2）SOFC：原理上SOFC是采用固态电解质的一类燃料电池，通过电化学反应产出电能和热能；结构上SOFC由电池单元堆叠形成电堆，电堆和外围辅助单元共同构成SOFC系统；形式上根据单元组件设计的不同，SOFC主要分为管式和平板式两种结构。3）SOFC可模块化快速安装，能够快速响应负载功率波动，LCOE低于简单循环燃气轮机等发电方式，并有望随量产规模扩大持续降低。 相关研究 《数据中心供配电设备行业跟踪：AI及数据中心维持高景气，电力设备需求旺盛》2025-12-16《光储行业跟踪：11月国内新型储能新增招标规模环比大增，储能电芯持续高景气》2025-12-16《锂电行业跟踪：11月国内动力电池装车量和出口量同比增长，锂电材料价格趋于稳定》2025-12-15《数据中心及AI景气上行，电力设备需求持续增长》2025-12-12《动力和储能锂电需求增长，锂电材料价格价格趋于稳定》2025-12-09 格局：数据中心是重要应用场景，日英美企业市场占有率高，国内厂商积极布局。1）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BloomEnergy市场占比约为9.40%。2）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、潍柴动力等企业，氢邦科技、质子动力以较高的配套量位于前列。 证券分析师 朱攀S0820525070001021-32229888-25527zhupan@ajzq.com 有别于大众的认识：市场普遍认为SOFC建设成本和LCOE较高，规模化商用前景不明朗。我们认为美国缺电问题逐步凸显，现场发电方式将受到重点关注，SOFC部署周期短，可快速响应负载功率波动，适配数据中心需求，会促使SOFC技术的快速落地和规模化部署，随着量产规模的逐渐提升，SOFC的建设成本和LCOE会逐渐降低。 联系人 陆嘉怡S0820124120008021-32229888-25521lujiayi@ajzq.com 投资建议：1）SOFC材料采用陶瓷或金属陶瓷是发展方向，相关原材料厂商或将受益；2）数据中心建设及其缺电问题促使SOFC的应用和渗透率提升，系统厂商或将受益。 风险提示：北美数据中心电力需求不及预期风险；美国能源政策变动风险；行业竞争加剧风险；国际贸易环境变动风险；技术发展不及预期风险。 目录 1背景：美国数据中心缺电催生新型供电方式需求...............................5 1.1数据中心：美国数据中心存量大，预计增量高...................................................................51.2电力：数据中心耗电量持续提升，现场发电是有效方案...................................................6 2SOFC：部署快+响应负载快+经济性，适配数据中心......................8 2.1概念：通过电化学反应产出电能和热能的装置...................................................................82.2优势：可模块化快速安装，LCOE有望降低......................................................................10 3前景：海外企业主导，国内厂商追赶，具有放量弹性...................15 3.1格局：日英美企业主导，国内厂商积极布局.....................................................................153.2空间：数据中心建设加大放量弹性.....................................................................................18 4投资建议和估值表........................................................................19 4.1投资建议.................................................................................................................................194.2估值表.....................................................................................................................................19 5风险提示......................................................................................20 图表目录 图表1：目前美国数据中心数量超4000座，居全球首位......................................................5图表2：美国主要数据中心运营商具有超300座在建数据中心............................................5图表3：2025-2030年美国预计新增数据中心IT容量达55GW.........................................6图表4：2028年美国数据中心耗电或达全美总电量12%......................................................6图表5：数据中心是美国电力负荷增长的主要因素之一.........................................................6图表6：2015-2024年美国大型并网设施总发电量提升约6%.............................................7图表7：2025年美国月度发电量同比无明显提升...................................................................7图表8：预计至2034年美国大多数区域的备用容量边际将跌破参考水平..........................7图表9：数据中心需要现场发电技术满足电力需求.................................................................8图表10：基于氧离子导电电解质的SOFC原理图...................................................................8图表11：基于质子导电电解质的SOFC原理图.......................................................................8图表12：SOFC电池单元的主要组件........................................................................................9图表13：SOFC电堆结构............................................................................................................9图表14：SOFC系统构造示意图................................................................................................9图表15：管式SOFC发电单元和系统集成.............................................................................10图表16：平板式SOFC发电单元和系统集成.........................................................................10图表17：SOFC滑撬式安装方法可实现快速安装..................................................................10图表18：SOFC可进行模块化组装..........................................................................................10图表19：SOFC应用场景丰富..................................................................................................11图表20：符合数据中心需求的电力来源特点................................