国信证券_SOFC专题：北美AI电力瓶颈下的快速现场电源，产业进入加速期_20260702.pdf

国信证券2026-07-02查看原文

摘要

1国信证券发布SOFC行业专题报告，维持“优于大市”评级。

2研报指出北美AI数据中心电力瓶颈推动SOFC成为主力电源，预计2030年全球市场规模超415亿美元（CAGR约94%）。

3Bloom Energy获GW级订单验证，国内建议关注潍柴动力、三环集团等切入BE供应链或布局整机的企业。

4报告详细梳理了产业链价值量及A股相关标的受益逻辑。

文本

![](page=0,bbox=[115, 54, 459, 140])

SOFC专题

北美AI电力瓶颈下的快速现场电源，产业进入加速期

核心观点

SOFC迈向AIDC主力供电。SOFC（固体氧化物燃料电池）是一种在高温下通过电化学反应将燃料（如氢气、天然气等）和空气的化学能直接转化为电能和热能的全固态发电装置。早期SOFC市场更多由家用CHP、商业建筑和工业分布式电源贡献需求，但随着AI数据中心负载密度快速抬升、并网排队周期拉长、燃机交付延迟，SOFC的价值定位从“高效率清洁电源”升级为“快速交付、稳定供电、可脱网部署的AIDC主力供电”。

算力建设与电网扩容存在期限错配。据BlackRock测算，到2030年美国需新增约148GW发电容量才能满足数据中心需求。美国AI数据中心最快8个月即可建成投产，完整建设周期约18-24个月；但美国变电站、输电线路的完整建设周期长达5-13年，PJM地区项目平均需超7年才能并网运营。SOFC可实现模块化部署，能够提供50MW90天、100MW120天极速交付。

SOFC高度适配AIDC应用场景。SOFC可直接输出800V直流电，从物理层面消除并网或燃气轮机发电的交流环节，提高电力转换效率的同时节省配电及电力转换设备资本开支，同时省去UPS、备用柴油发电机等冗余配置。SOFC纯发电效率达 65%，热电联产综合效率可达 85%-95%，远超传统燃气轮机，且运行零水耗、几乎无氮氧化物排放。SOFC采用模块化设计，仅需 109%容量即可实现 99.9%供电可靠性，进一步降低项目投资。

SOFC市场已进入由“示范验证”切换至“规模放量”的临界点。根据Fortune Business Insights测算，2025年全球SOFC市场规模约为37.8亿美元，数据中心为第二大应用领域，占比约 40%。海外AI数据中心缺电与分布式供电需求推动SOFC市场快速扩容。我们预计2030年数据中心SOFC新增装机 16GW，市场规模有望超415亿美元（合人民币超2800亿元），2025-2030年 CAGR约为 94%。

Bloom Energy与Brookfield扩大AI融资合作框架规模。6月30日，Bloom Energy与Brookfield宣布将用于人工智能基础设施电力项目的融资框架规模从此前的50亿美元提升至250亿美元，新增资金将用于全球燃料电池领域合作拓展。作为全球SOFC龙头，Bloom Energy已率先完成从百兆瓦级示范到GW级订单锁定的跨越，截至2025年末总在手订单约200亿美元，其中产品订单约60亿美元（对应约2GW SOFC项目）、服务订单约140亿美元。 2026年4月，Bloom Energy与Oracle扩展合作，将采购规模扩大至最多 2.8GW，其中1.2GW已签约并启动部署，叠加AEP已正式行使900MW期权，意味着SOFC在AI数据中心场景中已由“补充电源”升级为主电源候选乃至标准方案。

风险提示：AI数据中心电力需求不及预期；SOFC订单兑现不及预期；Bloom Energy产能爬坡不及预期；SOFC系统成本下降不及预期。

投资建议：关注北美AI数据中心电力瓶颈下SOFC现场电源需求释放带来的产业链机会。海外方面，Bloom Energy已率先完成GW级订单验证，并具备 “产品+交付+运维+融资”一体化能力。国内方面，建议关注正在布局整机系统的公司、已切入或有望受益于BE供应链放量的零部件公司。

行业研究·行业专题

电力设备·其他电源设备Ⅱ

优于大市·维持

证券分析师：王蔚祺证券分析师：王晓声

010-88005313 010-88005231

wangweiqi2@guosen.com.cnwangxiaosheng@guosen.com.cn

S0980520080003 S0980523050002

证券分析师：李全

021-60375434

liquan2@guosen.com.cn

S0980524070002

证券分析师：袁阳

0755-22940078

yuanyang2@guosen.com.cn

S0980524030002

市场走势

![](page=0,bbox=[1282, 1090, 1861, 1429])

资料来源：Wind、国信证券经济研究所整理

内容目录

行业概况 ... 4

固体氧化物燃料电池（SOFC）简介 ... 4

行业发展现状 ... 4

成本结构 ... 6

竞争格局 ... 7

主要公司：Bloom Energy ... 9

公司定位 ... 9

业务结构 ... 9

财务表现 ... 10

订单储备 ... 11

产能建设 ... 12

中国 SOFC 公司梳理 ... 12

潍柴动力 ... 12

三环集团 ... 13

德昌电机控股 ... 13

壹石通 ... 13

振华股份 ... 13

壹连科技 ... 13

京泉华 ... 13

春晖智控 ... 13

投资建议 ... 14

风险提示 ... 14

![](page=2,bbox=[194, 144, 534, 229])

图表目录

图1：SOFC工作机制 ...4

图2：SOFC电堆结构示意图 ...4

图3：SOFC与UPS路线对比 ...6

图4：SOFC系统成本拆分 ...6

图5：电堆成本拆分 ...6

图6：数据中心用SOFC出货量及市场空间预测 ...7

图7：Bloom Energy主要产品 ...10

图8：Bloom Energy2023-2025年年度分业务收入（亿美元）及总营收同比增速（%） ...10

图9：Bloom Energy2023-2025年季度分业务收入（亿美元）及总营收同比增速（%） ...10

图10：Bloom Energy2023-2025年年度产品业务及综合毛利率(%) ...11

图11：Bloom Energy2023-2025年季度产品业务及综合毛利率（%） ...11

图12：Bloom Energy2023-2025年年末在手订单额（亿美元）及在手SOFC设备订单容量（GW） ...11

表1：SOFC 和燃气轮机对比 ... 5

表2：已有量产/商业供应能力的 SOFC 公司 ... 8

表3：正在布局 SOFC 的公司 ... 9

表4：Bloom Energy 签约订单和协议框架 ... 12

表5：中国 SOFC 行业公司梳理 ... 14

![](page=3,bbox=[194, 144, 534, 229])

行业概况

固体氧化物燃料电池（SOFC）简介

固体氧化物燃料电池（SOFC）是一类面向固定式发电场景的高温燃料电池，本质上是将天然气、沼气、氢气等燃料中的化学能，通过电化学反应直接转化为电能和热能，而不是像燃气轮机一样先燃烧再做功发电。美国能源部将SOFC定位为可用于小型模块化和大型发电场景的高效率、低污染电源技术。

从结构上看，SOFC的核心发电单元通常由阳极、阴极、固态陶瓷电解质和连接体等部分构成。其中，阳极和阴极分别承担燃料侧与空气侧的电化学反应，固态电解质负责传导氧离子并隔离两侧气体，连接体则用于串联相邻单电池、传导电流并分隔燃料与空气通道。多个单电池进一步堆叠形成电堆，再与燃料处理、空气供应、热管理、电力变换等辅助系统共同构成完整发电系统。

由于SOFC采用固态陶瓷电解质并在高温下运行，不需要贵金属催化剂，同时具备燃料适应性较强、污染物排放低、噪声低、可模块化部署等特点。当前其主要应用方向集中在数据中心、工业园区、医院、商业建筑及微电网等对供电可靠性和就地供电需求较高的场景；在北美AI数据中心电力紧张的背景下，SOFC的投资价值更多体现在“快速部署、靠近负荷、低用水和低空气污染物排放”，而不仅仅是传统度电成本优势。

图1：SOFC工作机制

![](page=3,bbox=[194, 1380, 929, 1681])

资料来源： Bloom Energy 官网，国信证券经济研究所整理

图2：SOFC电堆结构示意图

![](page=3,bbox=[986, 1370, 1736, 1773])

资料来源：国际储能网，国信证券经济研究所整理

行业发展现状

SOFC之前主要应用于固定式分布式发电、热电联供、微电网和关键基础设施供能等场景，随着技术和项目规模逐步验证，SOFC应用正在从中小型商业设施向大型基础设施扩展。2025年以来，AI数据中心用电需求快速增长、电网接入周期拉长、燃气轮机排产紧张，使数据中心客户开始寻找可快速部署、靠近负荷、连续运行的现场电源方案，SOFC因此从过去的分布式清洁电源，进一步进入数据中心主力/桥接电源市场。

算力建设与电网扩容存在期限错配。据BlackRock测算，到2030年美国需新增约 148GW发电容量才能满足数据中心需求。美国AI数据中心最快8个月即可建成投产，完整建设周期约18-24个月；但美国变电站、输电线路的完整建设周期长达 5-13年，PJM地区项目平均需超7年才能并网运营。SOFC可实现模块化部署，能

![](page=4,bbox=[194, 145, 533, 229])

够提供50MW90天、100MW120天极速交付。

美国《通胀削减法案》（IRA）为SOFC项目提供高达 30%（最高可达 50%）的投资税收抵免（ITC），政策有效期至2032年，极大地降低了客户的初始投资成本。

因此，在AI数据中心对“24小时稳定供电、快速上电、低环境扰动”要求提升的背景下，SOFC的竞争力体现在缩短项目上电周期、降低许可难度、提升供电确定性等综合价值。

表1：SOFC和燃气轮机对比

维度

SOFC

燃气轮机

发电效率

高

50%-60%;结合热电联产提升效率,可达90%以上。

简单循环效率约35%;联合循环可达50%-55%。

部分负荷特性

优良

效率在30%-100%负荷范围内波动较小。

较差,低负荷时效率显著下降,联合循环需维持最低负荷。

热备调峰启动时间

较慢

冷启动需数小时;高温运行需预热;热备用下启动约10-30分钟。

较慢,联合循环冷启动需30分钟-2小时;简单循环约10-30分钟。

装机灵活性

灵活

模块化设计,单机规模从kW到MW级,但高温系统需保温材料。

依赖集中式大型机组,最小规模通常为数十MW。

燃料依赖性

可用多种燃料

可用天然气、沼气、氢气、合成气,需重整处理。

主要依赖天然气或柴油,需稳定化石燃料供应。

成本与经济性

初始成本较高,整体经济性较好

初始成本高:高温材料、系统复杂;运营成本低:高效燃料利用、热电联产收益高。LCOE:0.16-0.20美元/kWh

初始成本中等,燃料受天然气价格波动影响。LCOE:0.05-0.25美元/kWh

资料来源：Lazard、Bloom Energy，国信证券经济研究所整理

![](page=5,bbox=[194, 144, 534, 229])

图3：SOFC与UPS路线对比

![](page=5,bbox=[579, 355, 1773, 867])

资料来源：Bloom Energy，国信证券经济研究所整理与预测

成本结构

系统成本：电堆是主要成本项。目前SOFC系统单位价值量超30亿美元/GW（合人民币204亿元），成本约21-24亿美元/GW（合人民币143-163亿元）。SOFC由电堆、BOP关键平衡部件、电力输出、热管理、控制系统等共同构成的分布式发电系统。其中，电堆是SOFC系统的核心成本项，占比约 38%；电力输出环节占比约 20%，主要对应逆变、功率变换及并网/供电相关部件；BOP关键平衡部件占比约 15%，包括燃料供应、空气供应、水热管理等辅助系统；热管理、控制系统及其他环节分别占比约 10%、5%和 10%。

电堆成本：连接体价值量最高，是降本核心环节。进一步拆分电堆成本，连接体是电堆价值量最高的环节，占比约 50%；电解质及电极材料占比约 30%，其他电堆材料及工艺占比约 20%。连接体在SOFC电堆中承担串联单电池、传导电流、分隔燃料与空气通道等功能，需同时满足高温导电、抗氧化腐蚀、气密性和热膨胀匹配等要求，因此材料和加工壁垒较高。后续随着 SOFC 向百MW级乃至GW级项目放量，电堆环节尤其是连接体、电解质/电极材料及电堆制造工艺，有望成为产业链中价值量较高、国产化与规模降本空间较大的重点方向。

图4：SOFC系统成本拆分

![](page=5,bbox=[208, 1980, 835, 2390])

资料来源：美国能源部（DOE），国信证券经济研究所整理与测算

图5：电堆成本拆分

![](page=5,bbox=[1212, 1996, 1635, 2402])

资料来源：美国能源部（DOE），国信证券经济研究所整理与测算

![](page=6,bbox=[194, 144, 534, 228])

市场空间

AI数据中心需求拉动，2030年SOFC市场空间有望超2800亿元。2025年SOFC出货量约0.5GW，市场空间约100亿元，SOFC仍主要服务于分布式供能、关键基础设施、工商业微电网及少量数据中心项目，行业整体仍处于商业化验证和项目积累阶段。2026年起，在北美AI数据中心用电需求快速增长、电网接入周期拉长、传统燃机交付排队的背景下，SOFC进入订单加速兑现阶段。预计2026年全市场 SOFC出货量将提升至1.8GW，同比增长 253%，对应市场空间近370亿元。到2030年，SOFC出货量有望达到16GW，对应市场空间近2900亿元，2025一2030年CAGR约 95%。

图6：数据中心用SOFC出货量及市场空间预测

![](page=6,bbox=[585, 856, 1770, 1332])

资料来源：Fortune Business Insights，Bloom Energy，国信证券经济研究所整理与预测

竞争格局

从全球竞争格局看，SOFC行业当前仍处于商业化放量初期，竞争格局呈现Bloom Energy领先、Ceres生态追赶、日韩传统工业企业和欧洲组件企业参与的特点。其中，Bloom Energy是当前固定式SOFC商业化进度最快的企业，采用“电堆/系统制造+项目开发+运维服务”的一体化模式，已经在北美数据中心现场电源市场形成较强订单验证。

Ceres Power核心SOFC/SOEC技术授权为主，不直接重资产建设终端项目，而是通过韩国斗山、台达电子、潍柴动力等合作伙伴推进制造和应用落地。2025年，韩国斗山的50MW工厂开始量产采用Ceres技术的SOFC电堆和系统，标志着其授权模式进入商业化验证阶段；2025年11月，Ceres与潍柴签署SOFC制造许可协议，潍柴拟面向中国固定式电源市场生产电池片和电堆，目标场景包括AI数据中心、商业建筑和工业用电；2026年，Ceres又与Centrica合作，计划在英国和欧洲推进分布式SOFC电源部署，以缓解电网接入滞后问题。

除Bloom和Ceres生态外，日韩企业在SOFC领域具备较深技术积累，但应用侧更多集中在住宅、工商业、热电联供和示范项目。三菱重工/三菱电力长期开发 SOFC-MGT混合发电系统，已推动250kW级MEGAMIE系统市场导入，并将SOFC技术进一步延伸至SOEC氢能方向；京瓷则依托陶瓷材料和电堆技术，在日本住宅及小型商业SOFC市场积累较早，其官网披露公司自1985年开始开发小型化SOFC技术，并于2011年将SOFC电堆应用于全球首个住宅SOFC系统。上述企业技术储备

![](page=7,bbox=[194, 145, 533, 229])

较强，但截至目前在北美AI数据中心大规模SOFC订单方面公开验证相对有限，更多体现为区域市场和细分场景优势。

欧洲企业方面，Elcogen、Convion等更多扮演组件、系统或集成商角色。Elcogen 2025年在爱沙尼亚投产ELCOI工厂，将SOFC/SOEC可用产能由10MW提升至360MW，是欧洲少数具备较大规模固体氧化物电池片和电堆制造能力的企业；Convion则定位于工业和商业分布式发电SOFC系统开发商，2025年被HD Hydrogen控股后，有望借助韩国造船与能源产业资源向船舶、工业和氢能场景延伸。

综合来看，SOFC行业短期竞争重点已经从单纯电堆性能，转向大客户订单、规模化交付、项目融资、运维能力和燃气/电力基础设施协同。在AI数据中心场景下，客户更关注能否快速上电、长期稳定运行、降低空气许可和社区阻力，具备系统集成、项目开发和融资能力的企业更具优势。

表2：已有量产/商业供应能力的SOFC公司

企业

国家/地区

SOFC供应形态

供应能力

Bloom Energy

美国

SOFC分布式发电系统，主要为数据中心、工商业、微电网等提供现场电源

商业化成熟，具备订单获取能力和GW级交付能力，Fremont工厂产能计划从约1GW/年扩至2GW/年，目标2026年底完成；远期现有设施可进一步扩至约5GW/年。

Doosan Fuel Cell斗山燃料电池

韩国

基于Ceres技术的SOFC堆栈和发电系统，面向数据中心、商业建筑、微电网、船舶辅助电源等

已建成并开始量产，尚未有公开SOFC订单

SolydEra索利德拉

意大利/瑞士/澳大利亚

SOFC/SOEC电池、堆栈、模块及系统，面向系统集成商和分布式电源

欧洲核心堆栈/模块供应商。其Pergine工厂年产能约25MWSOFC；已向韩国HnPower持续供应SOFC堆栈，2024年与南非Mitochondria签署合作协议，供应首套50kW集装箱式SOFC系统。

WATT Fuel Cell沃特燃料电池

美国

小功率SOFC住宅/备用电源系统，使用天然气、丙烷等燃料

小型SOFC系统已进入商业部署。2023年宣布向Hope Gas供应500套住宅ImperiumSOFC；2025年宣布与Hope Gas推出WATTHOME项目，三年内向西弗吉尼亚住宅客户提供7,250套SOFC备用电源系统，其中2026年750套、2027年2,500套、2028年4,000套。

FuelCell Energy

美国

250kW模块化SOFC系统，面向校园、建筑、分布式电源

早期商业化。公司2022年宣布接受SOFC平台订单；TrinityCollege采购/签署250kWSOFC系统PPA；2024年公司年报又披露与UConn签署4套250kW、合计1MW的SOFC系统PPA。

Miura/Tokyo Gas三浦工业/东京燃气

日本

商用小型SOFC系统FC-6M，城市燃气供能，偏建筑/商业场景

已商品化销售。FC-6M由东京燃气与三浦工业共同开发，2024年10月起由三浦工业销售；东京燃气2025/2026年资料显示产品已开始在导入场所使用，发电效率63%。

MHI三菱重工/三菱动力

日本

工商业SOFC-MGT混合发电系统，品牌为MEGAMIE，将SOFC与微型燃气轮机结合

具备工商业SOFC系统商业交付能力，但近年公开新增订单较少。其MEGAMIE250kW级系统已于2019年在东京丸之内大厦商业运行，并自2014年起与日本特殊陶业/NGK Spark Plug推进电堆量产准备。

AISIN Corporation爱信

日本

住宅用SOFC热电联供系统，主要参与ENE-FARM Type S家用燃料电池系统

具备长期住宅SOFC交付经验。

Kyocera京瓷

日本

SOFC电池/电堆供应商，主要用于住宅、小型商业和备用电源等场景

具备住宅用SOFC量产和交付经验。京瓷自1985年开始开发小型SOFC技术，2011年将其SOFC电堆用于全球首个住宅SOFC系统，并开始量产；当前第三代产品持续小型化，单堆AC输出700W，已广泛用于家庭及便利店、餐饮等小型商业场景。

资料来源：各公司公告，各公司官网，国信证券经济研究所整理

![](page=8,bbox=[195, 144, 534, 228])

表3：正在布局SOFC的公司

企业

国家/地区

SOFC供应形态

供应能力

台达电子

中国台湾

基于Ceres技术的SOFC/SOEC堆栈与系统，结合电力电子、热管理和能源系统集成

预计2026年底量产。台达与Ceres签署长期制造合作与授权协议，预计2026年底开始生产；2026年，MODEC公告称MODEC、EldEnergy与台达合作开发海上SOFC系统，并已向台达下达SOFC堆栈初始采购订单，用于120kWFPSO模块原型，计划2027年陆上测试。

潍柴动力

中国

基于Ceres技术的SOFC电池和堆栈，面向固定式电源

处于制造许可和产线建设准备阶段。2025年11月Ceres公告与潍柴签署SOFC制造许可，潍柴计划建设制造设施，生产面向AI数据中心、商业建筑和工业固定式电源市场的SOFC电池和堆栈。

三环集团

中国

SOFC发电系统示范

公司2021年成功研发35kWSOFC热电联供系统，2023年与广东省能源集团合作的210kW高温燃料电池发电系统研发与应用示范项目通过验收。

壹石通

中国

SOFC发电系统示范

首套8kWSOFC系统已完成安装及试运行，进入调试优化阶段；示范工程预计2026年下半年逐步投入运行

资料来源：各公司公告，各公司官网，国信证券经济研究所整理

主要公司：Bloom Energy

公司定位

Bloom Energy是当前全球SOFC商业化进度最快的公司之一。公司核心产品为 Energy Server，主要面向数据中心、半导体、商业工业、公用事业等高可靠用电场景提供现场分布式发电系统。Bloom采取“系统产品+项目交付+运维服务+融资合作”的综合模式，直接面向大客户现场电源需求。截至2026年1月，其已在全球部署约1.5GW低碳电源，覆盖超过1200个项目站点，具备较强商业化交付经验。

业务结构

公司业务分为四个板块：产品销售、安装服务、运维服务和电力销售。

产品（Product）：销售公司的核心产品 Energy Server 燃料电池系统。产品是公司收入占比最大的业务板块，2025年实现营收15.31亿美元（占总收入 76%），同比增长 41%；2025年产品板块的毛利率为 35.2%。

安装（Installation）：为售出的Energy Server系统提供安装服务。该业务收入与产品销售节奏紧密相关，2025年收入为2.04亿美元（占总收入 10%），同比增长 66.8%。该业务毛利率较低，2025年为-0.9%。

服务（Service）：通过长期运维协议为已安装的系统提供监控、维护和运营服务，是一项持续增长的经常性收入业务，2025财年收入为2.28亿美元（占总收入 11%）。该业务的盈利能力显著改善，2025年毛利率提升至 10.0%。

电力（Electricity）：通过购电协议（PPA）或管理服务协议向客户销售电力，主要为历史遗留的融资结构，目前占比很小且在逐步缩减。

![](page=9,bbox=[194, 144, 534, 229])

图7：Bloom Energy 主要产品

![](page=9,bbox=[589, 393, 1762, 639])

资料来源：Bloom Energy，国信证券经济研究所整理

财务表现

产品交付驱动高增，盈利拐点逐步确立。2025年，公司实现收入20.2亿美元，同比增长 37.3%，综合毛利率为 29%；净利润-0.89亿美元。

2026年一季度，公司实现营业收入7.51亿美元，同比增长 130.4%；实现净利润 0.7亿美元，实现扭亏为盈，净利率 9.4%；综合毛利率 30%。公司同时将2026年全年收入增长指引中枢由约 60%上调至约 80%（至34-38亿美元）。

从收入结构看，当前增长主要由产品交付驱动，后续随着已部署项目规模扩大，服务和运维收入有望同步提升，收入结构有望从单纯设备交付向“设备+长期服务”延伸。

图8：Bloom Energy2023-2025年年度分业务收入（亿美元）及总营收同比增速（%）

![](page=9,bbox=[184, 1547, 939, 2025])

图9：Bloom Energy2023-2025年季度分业务收入（亿美元）及总营收同比增速（%）