电力设备行业：SOFC加速扩产，看好供应链瓶颈环节

1证券研究报告作者：行业评级：上次评级：行业报告：请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明电力设备强于大市强于大市维持2025年12月11日（评级）分析师 孙潇雅 SAC执业证书编号：S1110520080009分析师 敖颖晨 SAC执业证书编号：S1110525010001SOFC加速扩产，看好供应链瓶颈环节行业深度研究摘要2请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明1、受到电源建设周期及电网输电能力限制，美国电力紧缺给SOFC发展带来新机遇。根据McKinsey和Bloom Energy预测，美国2025~2030年将新投运55GW数据中心，以满足AI日益增长的数据需求。由于需要等待输电线路升级以及缺少发电能力支撑，美国数据中心通常需要花费数年时间才能获得电网接入，带来较大机会成本。为此AI数据中心越来越倾向于采用就地供电方案。SOFC（固体氧化物燃料电池）可实现模块化交付，50MW系统交付周期在90天以内，100MW系统交付周期在120天以内，相较于燃气轮机3年以上交付周期，可以满足数据中心对于电力供应的迫切需求。2、数据中心负荷波动极大，对供电可靠性要求极高。除了能量转换效率高、燃料选择范围广、无需贵金属催化剂、环境友好、交期短等优势外，SOFC的低冗余配置、功率跟踪优势，使其更适配数据中心需求。⚫低冗余配置：根据Bloom Energy数据，为实现99.9%供电可靠性，100MW的电力供应，通常需要采购130MW燃气轮机，120MW往复式发电机，SOFC只需109MW。且随着供电可靠性要求提高，SOFC的低冗余配置优势会更明显。⚫燃气轮机等通过机械传动部件进行发电，无法实现功率跟踪功能，通常需要搭配电化学储能才能实现离网运行。SOFC搭配超级电容和逆变器，无需电化学储能即可实现功率跟踪，实施匹配负荷端需求波动。这一优势使其在并网模式下，可为电网提供辅助服务，稳定电网电力供应。3、SOFC LCOE已接近燃气发电，我们认为随着规模化降本成本优势有望进一步体现。根据美国EIA数据，燃气-蒸汽联合循环机组LCOE为64.55$/MWh（简单平均），参考NETL测算，以天然气为燃料的SOFC分布式发电系统LCOE为65.9$/MWh，其经济性已经接近燃气机组。Bloom Energy每年保持两位数降本幅度。随着出货量增长，规模效应进一步体现，SOFC成本预计仍有下降空间，其经济性与燃气轮机发电相比有望更具优势。4、全球SOFC进入加速扩产阶段：1）Bloom Energy累计出货1.5GW，其中超400MW应用于数据中心。Bloom Energy现有产能1GW，计划2026年底扩产至2GW。2）Ceres Power通过技术授权方式与潍柴、斗山、台达、电装、特迈斯等制造厂商合作，斗山已建成50MW产能，台达产能预计26年底投产，潍柴也有扩产计划。建议关注产业链相关标的振华股份、潍柴动力。5、风险提示：北美电力需求不及预期，与燃气轮机等其他发电形式竞争的风险，测算具有一定主观性，仅供参考。SOFC：美国电力紧缺的新选择✓ AI数据中心推动美国电力需求增长✓ 电力供应和电网输电能力双重限制下，数据中心转向就地发电方案✓ SOFC模块化运行、交付周期短，可匹配数据中心用电需求134资料来源：Bloom Energy、McKinsey，天风证券研究所数据中心推动美国电力需求大幅增长 2024年美国在运数据中心规模25GW，2030年预计超80GW。根据McKinsey和Bloom Energy预测，美国2025~2030年将新投运55GW数据中心。其中包括已经公告的20GW项目，未来5年还会有至少35GW数据中心项目陆续公布，以满足AI日益增长的数据需求。 2024~2030年，数据中心电力需求增长约428TWh，电力需求占比由4.3%提升至11.7%。根据McKinsey和Bloom Energy预测，过去20年美国电力需求相对平稳，但随着AI数据中心需求增长，2025年预计新增83TWh电力需求。数据中心负荷预计占到未来美国新增电力需求的30%~40%。2024~2030年美国数据中心电力需求将新增428TWh，CAGR约23%，数据中心电力需求占比预计由2024年的4.3%提升至2030年的11.7%。图：2025~2030年美国预计新增55GW数据中心图：数据中心拉动美国电力需求大幅增长5资料来源：Gridlab、天风证券研究所 受到电源供应及电网输电能力限制，美国数据中心建设面临电网接入问题。大型数据中心通常需要数百MW电力供应，由于需要等待输电线路升级以及缺少发电能力支撑，美国数据中心通常需要花费数年时间才能获得电网接入，带来较大机会成本。通常，数据中心建设需要1.5~2年时间。但发电厂建设需要3~5年，输电线路的规划、审批、建设需要花费数十年时间。大量数据中心项目建设面临电网接入延期风险。 数据中心对于供电可靠性要求极高，要求24小时不间断供电、快速需求响应（爬坡）以及高冗余度。即便数据中心顺利接入电网，也有可能因电厂发电能力不足、输电线路阻塞面临断电风险。数据中心面临电网接入问题图：电源、电网建设周期远超数据中心6资料来源：Bloom Energy、天风证券研究所 为应对电力供应面临的挑战，数据中心正寻求就地发电（onsite power generation）解决方案。根据Bloom Energy调研数据，到2030年，预计有38%的数据中心将采用就地发电，这一数字预计到2035年将升至近50%。预计到2030年，有27%的数据中心将完全依赖就地发电作为主要电源。 SOFC交付周期短，更能满足数据中心电力供应需求。就地发电（onsite power generation）方式包括燃气轮机（Turbines）、燃料电池、往复式发动机、光伏、地热能、小型模块化反应堆（SMRs）等。根据Bloom Energy统计，已经公告的数据中心中，以燃气轮机和燃料电池为主。相较于燃气轮机3年以上交付周期，SOFC（固体氧化物燃料电池）可实现模块化交付，50MW系统交付周期在90天以内，100MW系统交付周期在120天以内，可以满足数据中心对于电力供应的迫切需求。为解决电力供应问题，数据中心转向就地发电图：数据中心采用就地发电方案满足电力需求SOFC更匹配数据中心电力需求✓ 能量转换效率高、燃料选择范围广、无需贵金属催化剂、环境友好✓ 模块化设计交付周期短，可为AI数据中心提供快速电力接入✓ 低冗余配置即可实现高可靠供电✓ 功率跟踪功能，更匹配AI数据中心负荷278 燃料电池通过电化学反应将化学能直接转换成电能，不需经过从燃料化学能→热能→机械能→电能的转变过程，不受卡诺循环限制，兼具效率高、排放低、安全无噪音等优点。根据电解质材料的不同，燃料电池可分为五大类：质子交换膜燃料电池（PEMFC）、碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC） 和固体氧化物燃料电池（SOFC）。 全球范围燃料电池的主要技术路线目前以PEMFC和SOFC为主。✓ 以氢气为能源、低温运行的PEMFC，在以新能源汽车为代表的交通领域有广阔的发展空间。✓ SOFC的材料成本较低