固体氧化物燃料电池SOFC梳理...
发布者:乐晴
事件:受北美数据中心接连部署SOFC作为主副电源催化,美股Bloom Energy表现强势。公司于Q2业绩说明会首次宣布启动扩产,26年底预期实现产能翻倍。
Bloom Energy近期宣布,90天内为甲骨文的AI数据中心提供现场供电服务,与美国电力1GW供应协议承诺初始订购等,并计划26年产能达到2GW。
数据中心电源资本开支加大,预期30年看向40GW市场规模,单GW资本开支100-200亿元,以10%中期市场渗透空间看,1000亿元市场规模。
海外迈入商业化进展,与科技巨头合作订单频现。全球SOFC龙头Bloom Energy自24年起获得大量订单。
规模爆发+补贴下,经济性显现。Bloom energy 燃料电池成本3000+美元/kW,补贴后约2500美元/kW,与燃气轮机涨价后基本持平,且拥有供给现货优势。
1)SOFC技术原理
基本原理:SOFC中文名固体氧化物燃料电池,原理是把化学能转化成电能。阳极与氢气或碳氢气体反应,阴极与氧气反应,电解质包含镍、稀土类材料等。阴极导入空气,氧吸附于多孔结构的阴极表面,反应后变成固体氧离子导体,与阳极燃料气体反应生成水和电子,失去电子的通过外电路回到阴极形成电流,与氢燃料电池相似。
结构组成:从大的方面由电解质、阳极电极和阴极电极三部分组成,实际生产可能接近五层,包括电解质与阳极和阴极连接处的支撑层、隔绝层等。
2)SOFC技术优势
发电效率数值:需要在500 - 800度高温下运行,单纯发电效率在60%左右,热电联产时效率在90%以上,相比传统火电功率提升接近一倍以上。
余热回收提升效率:很多用户本身产生或需要高温,通过余热回收供电可进一步提升发电效率。
稳定连续发电:可以稳定连续24小时发电,传统发电模式中只有燃气和火电能做到,而风光、水电无法做到。
噪音小占地少:运行比较安静,不像锅炉有很大噪音,并且占地面积比较小。
燃料多样性与碳捕捉:燃料除天然气、氢气外,还可用甲烷、汽油、柴油等航空燃料,使用碳氢燃料发电时,除自身发电清洁外,还可收集二氧化碳,长远来看可能有碳税收入。
3)与数据中心的匹配性
供电稳定性:数据中心24小时不能停电,电网建设慢且数据中心用电量大对电网冲击大,分布式光伏风电无法保证24小时稳定发电,火电海外不批、国内不新增,核能审批时间长,而SOFC是数据中心稳定、清洁供电的完美匹配电源。
功率与扩容:功率方面,分布式不需要太多电网设施;扩容非常简单,做成电堆后变成集装箱,可叠加堆放,占地面积小。
余热利用与契合度:数据中心产生高温余热,SOFC运行需要高温,可将数据中心的高温余热引来用于反应再发电,二者完美契合,且数据中心用电量未来可能占全球用电量的10%,对SOFC的拉动很大。
4)国内主流应用场景
-替代锅炉发电:发电效率比锅炉更高,转换效率更高,成本比锅炉更低。
-替代风光发电:可替代需要削峰填谷的风光发电,因为其能稳定24小时发电。
-数据中心应用:满足数据中心连续发电且电量和功率需求大的要求。
-碳减排场景:可用于需要碳排放碳减排的地方,是碳捕捉机器。
- 动力和家用储能:欧洲已有家用SOFC供电,相比分布式供电光伏更稳定,可独立于电网运行,也适用于船舶动力等大功率且场景稳定的情况。
5)成本与经济性
设备折旧成本:以GW为单位看似固定资产投资大,但从度电成本看实际很低。如一个GW卖300亿,千瓦3万,设备使用效率假设为10年,一年千瓦折旧3000元,24小时发电一年超8000小时,度电折旧成本约四毛钱,27年成本预计可降,按不同使用年限计算度电成本可降到三毛以内甚至一毛。
燃料成本:以天然气为例测算,国内一立方米天然气可发五度电,成本2.7 - 2.8元,度电成本五毛,目前总成本在9毛 - 1.5元,27年可降到6 - 7毛,与电网购电相比具有经济性。
补贴情况与市场前景:
国内外补贴:美国有设备投资金30%的补贴(到30 - 33年可能下降),中国也开始补贴,如广州财政直接补贴1000元(一个项目最多1000万),深圳给予销售额20%(每年200万)、示范项目投资额30%(奖300万)、园区资助金额50%(最高500万)等补贴。
国内市场应用:国内做SOFC的除出口欧美外,在国内园区、社区、矿区、港口和即将兴起的数据中心会有相关应用模式和订单。
公司介绍:公司是全球领先的固体氧化物电解槽/燃料电池(SOEC/SOFC)供应商,其燃料电池产品作为电源可用于工商业、数据中心供电。
AI数据中心订单展望:24年公司在手产品订单1/3是AI相关,这部分订单由于AI算力用电量激增推动其AI电源订单正处于一个拐点,系对清洁、可靠和快速部署的电力的需求正在激增。目前订单正在兑现,该趋势并非持续1-2年,是长期趋势。
1)六个月前公司宣布与AEP合作,近日AWS和Coralogix正在俄亥俄州部署公司的电源系统;
2)上周公司宣布与甲骨文(Oracle)合作,为其AI数据中心提供动力,并承诺在90天内为他们的第一个数据中心供电。
3)Quanta Computer在采购了公司微电网之后订购了独立电源,微电网产品已在第二季度进行安装。
3)展望:预计在接下来的几个月里有持续的来自AEP的AI电源订单落地。
产能:公司首次提出扩产,预计26年底将当前1gw产能翻倍至2gw,资金诉求1E美元,公司资金储备充足
利润率指引:Q2的NON-GAAP利润率7.1%,今年的指引接近8.5%,毛利率提升源于成本控制和降本措施,可展望2026年或2027年达到两位数的营业利润率水平
ITC变化:最新版本OBBB法案自2026 年 1 月起恢复了对燃料电池的30%- ITC 补贴,但是公司当前在安全港条款下订单量充足,且今年交付订单的客户依然可获得补贴(30%-50%-ITC补贴)
注:安全港机制是美国国内税务局为帮助纳税人在特定情况下确定某些税务处理方式而提供的一种规则或方法。对于一些存在争议或不明确的税务问题,安全港机制给出了明确的处理规则,作为合格先进能源项目,公司产品进入财政部指导的安全港条款,即可获得30-50%的ITC补贴。
国际业务拓展:国内/国际订单7:3,未来几年预计保持这一比例,韩国、台湾、德国、意大利和英国是下一步开拓的市场,目前进展顺利。
与燃气轮机对比:资本开支持平,运营成本更低,安装更快速,模块化安装更灵活,审批更加容易。产业链相关:三环、佛燃、壹石通、潍柴、顺络、蜀道、中自、雄韬等。
*公开资料整理,仅作为行业分析参考,不构成任何投资建议!