SOFC（固体氧化物燃料电池）产业及个股梳理

前言：美国Bloom Enerqy宣布将与甲骨文合作，为其数据中心提供现场SOFC供电服务。

一. SOFC概览

SOFC即固体氧化物燃料电池，通过电化学反应将燃料化学能直接转化为电能，同时产生高温余热。

1.1 优势

（1）低碳高效：发电效率达50%-65%，热电联供效率达85%-90%，无硫氧化物、氮氧化物排放。

（2）燃料灵活性：支持氢气、天然气、沼气等多种燃料，无需贵金属催化剂。

1.2 结构

（1）阳极：燃料氧化场所，材料为NI/YSZ金属陶瓷。

（2）阴极：氧气还原场所，材料为钙钛矿型氧化物（如LSCF）。

（3）电解质：传导氧离子，材料为氧化钇稳定氧化锆（YSZ）。

（4）连接体：串联单电池形成电堆，分隔燃料与氧化剂，材料为铬基合金或陶瓷。

1.3 工作原理

（1）燃料在阳极被氧化释放电子、氧气在阴极接受电子生成氧离子。

（2）氧离子通过电解质迁移至阳极，与燃料反应生成水并释放电子，电子通过外电路形成电流。

1.4 应用领域

（1）分布式发电：为家庭、数据中心、工业园区提供电力。

（2）交通领域：重卡、船舶动力系统（替代柴油机）。

二. SOFC分类

2.1 管式

（1）特点：单电池呈管状排列、密封性能优异、稳定性高，但功率密度一般、制造成本高。

（2）应用：大型分布式电站；代表厂商西门子西屋。

2.2 平板式

（1）特点：单电池呈平板状、功率密度高、成本低、体积小，适合模块化设计。

（2）应用：家庭热电联供、商业分布式发电（数据中心）；代表厂商Bloom Energy。

三. SOFC数据中心应用

（1）主供电源：替代传统电网供电，直接为IDC供电。

（2）备用电源：替代传统柴油发电机组，降低铅酸/锂电UPS依赖。

（3）余热回收：利用高温余热为IDC供暖或制冷，降低PUE值。

四. 全球商业化进展

当前SOFC尚处于示范阶段，头部企业：Bloom Energy（美）、三菱重工（日）、斗山集团（韩）、Ceres Power（英）。

产业化难点：高温运行带来的技术挑战（材料耐久性、密封和界面稳定性）、系统初始投资高。

三环集团：全球最大SOFC电解质隔膜供应商，供货Bloom Energy。

壹石通：与中科大合作，具备电解质粉料/电池片/电堆的SOFC全产业链能力，目前拥有1MW产能。