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來源:Data Center Knowledge
摘要:
既不受電網影響,又能更快部署的固體氧化物燃料電池(SOFC)被科技巨頭們搶購一空。它們寧愿貴一點,也要快速給數據中心供上電。
撰文 | Shushu
編輯 | 小瀾
→這是《環球零碳》的第1952篇原創
現在,美國AI數據中心的狂飆,突然踩下了剎車。因為這些數據中心既沒有電,也沒有供電的設備。
接入電網,由于容量受限,要排隊等5年以上;如果不靠電網,自建電源,又卡在燃氣輪機和中國的變壓器,交付周期同樣要等3-4年。
據市場情報公司Sightline Climate最新數據顯示,由于這兩條路同時被堵,美國今年規劃的數據中心項目,近一半將面臨延期或取消。
這一問題甚至已引發政策層面關注,美國參議員近期提出《人工智能數據中心暫停法案》,要求在建設前評估其能源與環境影響。
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圖說:美國數據中心布局圖
來源:FT中文網
然而,數據中心和人工智能工廠開發商根本承受不起延誤。美國科技巨頭們幾千億美元的巨額投入已經吞噬了現金流,數據中心每延遲一天,就意味著“算力變為收入”就推遲一天。
所以,寧愿貴一點,多出一些錢,科技巨頭們也要想辦法更快給數據中心供上電。
正因如此,昂貴的固體氧化物燃料電池(SOFC)被搶購一空,原因是SOFC既不受電網影響,又能更快供電。
SOFC不是傳統儲能電池,而是一種全固態的能量轉換裝置。在600至1000度的高溫環境下,氧分子在陰極獲得電子轉化為氧離子,與持續供給的燃料(天然氣、氫氣等)發生電化學反應,從而在不經過燃燒和機械做功的情況下直接輸出電流。
簡單而言,這種電池能在用戶側(如工廠、數據中心、商業園區)直接將天然氣或生物氣轉化為電力,無需燃燒、無移動部件,發電效率高達60–65%,碳排放比美國電網平均值低40%以上。
2025年10月至2026年1月期間,僅3個月,美國燃料電池公司Bloom Energy就簽署了美國電力公司(AEP)和Brookfield兩單總額達76.5億美元的人工智能數據中心供電合同。這一數額超過了此前十年整個燃料電池行業在數據中心領域的累計收入。
4月13日,美國燃料電池公司Bloom Energy宣布擴大與甲骨文合作,在去年7月合作后,再次簽下2.8GW大單的SOFC,為甲骨文數據中心供電。
爆單后,燃料電池技術從備用電源走入大眾視野。這個曾經被質疑“燒錢故事”的小眾電池,直接擊中了美國AI的痛點。
原因很簡單:它夠快。
新建輸電線路需要5至10年,燃氣電站需要3至5年,核電(包括小型模塊化反應堆)更是動輒數十年。然而,固體氧化物燃料電池的部署周期最快只要90天,實際上Bloom Energy只花了55天就完成為甲骨文數據中心供電的部署。
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圖說:各類供電設施對比
來源:環球零碳
2026年1月,Crusoe和Tallgrass在懷俄明州啟動1.8吉瓦AI工廠建設,其中首期900兆瓦采用燃料電池,明確提出選它正是因為“夠快”,該項目將在2026年底投運。
與傳統發電廠不同,SOFC的運輸和裝配非常簡單,將每個10兆瓦的模塊作為一個獨立的單元運輸,到安裝現場后,就可以直接安裝在事先做好的混凝土基座上,并連上燃料和電力接口。
然而,SOFC并不便宜。
據Introl分析,燃料電池系統在當前制造規模下的資本成本約為每千瓦800美元。一個100兆瓦的項目,其設備成本約為8000萬美元(不包括安裝、電網接入以及燃料供應基礎設施)。
如果采用自建模式,這部分成本需要由運營商承擔。此前,美國電力公司(AEP)采購的900兆瓦SOFC項目的總價為26.5億美元,對應的綜合成本約為每千瓦2944 美元,這一價格已經包含了20年服務、燃料和維護費用。
但在實際操作中,更多企業選擇另一種方式。以Bloom Energy為例,其通常采用類似電力購買協議(PPA)的模式,將設備、運維和燃料打包,按每千瓦時約0.099美元收費,運營商無需承擔前期設備投資,只需按用電量付費。
作為對比,美國工業用電價格通常在每千瓦時0.07至0.12美元之間(具體價格取決于地區和電網狀況)。
初步計算,SOFC成本不低,但當運營商把數據中心延誤帶來的時間成本計算在內,SOFC反而不再顯得那么昂貴。
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圖說:接入電網和部署SOFC的成本對比
來源:環球零碳
更重要的是,這已經不是個別土豪公司“用錢換時間”的選擇,而是整個美國AI行業的大趨勢。
根據Bloom Energy發布的《2026年數據中心電力報告》,基于對152位行業決策者的調查,到2030年,近32%的美國數據中心計劃通過部署現場SOFC實現完全離網運行,這一比例較6個月前提升了22%。
高盛也預測,到2030年,燃料電池有望滿足新增數據中心電力需求的6%至15%,并占據25%至50%的用戶側發電市場,對應8至20吉瓦的裝機規模。
市場研究機構Persistence Market Research預計,數據中心燃料電池市場規模將從2026年的3.6億美元增長至2033年的11.9億美元,年復合增長率達18.6%。
那么,SOFC爆單后,會不會又卡在“造不出那么多設備”的問題上?目前來看,很有可能。
以Bloom Energy為例,當前年產能約為1吉瓦,公司計劃投入約1億美元,到2026年底將產能翻倍至2吉瓦。但即便如此,現有訂單規模已經超過這一擴產目標。僅美國電力公司(AEP)項目首期就需要900兆瓦SOFC,而與Brookfield的合作更是規劃了跨多個大洲的多吉瓦部署。此外,包括甲骨文在內的客戶需求仍在不斷增加。
更關鍵的是,與光伏和電池不同,SOFC的制造難度更高。其生產涉及高溫陶瓷加工、微米級精密涂層以及長期穩定性的嚴格控制,每一臺設備內部都包含數千個電池單元,且需要在20年以上的周期內保持穩定運行。這也使得產能擴張遠比預期更慢,而美國其他廠商的規模更小。
這意味著,一個新的機會,正在向全球供應鏈打開,而中國企業已經在這一產業鏈中占據關鍵位置。
例如,全球電子陶瓷龍頭三環集團作為Bloom Energy的核心供應商之一,它所提供的核心原材料SOFC隔膜片,按2024年收入計,是這個領域的全球第一市場份額;寧波索福人、氫邦科技的SOFC電堆及小型發電系統,也已成功出口韓國、新加坡等海外市場。
同時,中國企業開始補齊規模化制造能力,陜西氫能超燃動力已投產國內首條SOFC電堆全自動生產線;中自科技中試線年產能達2萬片,并預留擴展至20萬片的空間;濰柴動力通過參股英國Ceres Power,加速技術落地與產能布局。
更關鍵的是,中國企業的技術獲得國際認可,濰柴動力推出的100kW SOFC發電系統累計運行時間接近7萬小時,熱電聯產效率達到92.55%,刷新全球紀錄,并通過歐盟CE認證。
隨著全球需求爆發與產能錯配加劇,中國SOFC產業鏈的“大單時刻”,或許馬上就會到來。
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[1]https://introl.com/blog/fuel-cells-data-center-power-dark-horse-7-billion
[2]https://www.cls.cn/detail/2343098
[3]https://www.hanwhadatacenters.com/blog/data-center-grid-limitations-the-power-bottleneck/
[4]高工氫能:SOFC爆單,中國企業迎機遇
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