行业趋势：科技公司自建电力设施 - 科技行业为满足AI计算需求，兴起“自带电源”热潮，以绕开美国电网建设滞后和接入审批复杂的现状 [1] - OpenAI与甲骨文在得州建设价值5000亿美元的“星门”超级计算中心，其发电项目由天然气驱动 [1] - 埃隆·马斯克旗下xAI公司在田纳西州孟菲斯建造两座名为“巨像”的数据中心，并采用燃气轮机自发电 [1] - 全美有十多个由Equinix运营的数据中心依靠燃料电池提供电力 [1] 电力需求与供应缺口 - 美国每年需要新增约80吉瓦发电能力以满足AI、云计算等领域需求，但当前建设速度仅为65吉瓦，存在供应缺口 [2] - 截至今年第二季度，美国拥有约522个超大规模数据中心，占全球总容量的55%，预计到2028年将新增280个 [2] - 美国能源部预测到2028年数据中心用电量将占全美总用电的12%，远高于2020年前的2% [2] - 去年全美仅新增888英里高压输电线，前一年为450英里，远低于十年前平均水平 [3] 自备电源解决方案与项目案例 - 科技企业采用小型燃气轮机、往复式发动机和燃料电池等设备组装，形成可与大型电厂媲美的功率输出 [4] - xAI的“巨像”项目最初依靠小型燃气轮机为数十万块英伟达GPU供电，现已采用现场与电网混合模式 [4] - 建设中的“巨像2号”将在密西西比州设立独立发电设施，其用电量足以支撑数十万户家庭 [4] - 得州“星门”项目位于二叠纪盆地，预计电力容量将超过1吉瓦，相当于旧金山市的用电量 [4] - 在加州圣何塞，Equinix运营的数据中心通过燃料电池和太阳能板实现自供电，是其全美19个自发电场所之一 [4] 企业战略与政策支持 - Digital Realty首席执行官表示大多数科技客户最终仍希望接入电网，因电网提供可靠性与多样性 [5] - 在俄亥俄州，Meta的数据中心园区放弃电网接入，改由管道公司Williams建设天然气发电站，后者计划未来十年投资约16亿美元 [5] - 俄克拉何马州通过新法案允许企业自建发电设施，吸引了Citizen Capital和Lightfield Energy等公司关注 [5] - Lightfield Energy计划中的35亿美元项目包括多台轮机、储能电池与备用柴油机 [5] 能源投资与建设挑战 - 过去多年电力需求增长停滞，导致美国在建天然气项目极少，新建天然气电厂成本在近年已上涨三倍 [6] - 预计2027年前投产的天然气项目总量不到20吉瓦 [6] - 得州电网运营商预计到本十年末峰值用电需求将增长62%，但部分项目因成本上涨与供应链延误搁置 [6] - 美国能源投资重点偏向可再生能源，约有214吉瓦的太阳能、风能与储能项目在建或规划中 [6] 未来能源方向与技术探索 - 出于对政策不确定性的担忧，部分企业探索长远解决方案，如Equinix已与多家小型模块化核反应堆开发商签署合作意向 [7] - 卡特彼勒正投资7.25亿美元扩建印第安纳工厂，以满足发动机和轮机需求，将其视为“全新的增长机会” [7]

行业与公司 * 北美数据中心供电行业[1] * 燃料电池技术公司 Bloom Energy[1][6] * 燃料电池技术公司 易时通[20][21] * 燃料电池技术公司 三环集团[18] * 燃料电池技术公司 弗兰能源[18] 核心观点与论据 * 北美数据中心备用电源首选柴油发电机 因其CAPEX约为1美元/瓦 远低于气垫发电机和燃料电池[1][3] * 数据中心主电源早期依赖并网 因资源紧缺和审批延长 2024年起离网模式兴起 探索自建主备供能系统[1][4] * 大型核能曾被视为离网主电源优选 但因监管道德风险于2024年底被暂停[1][5] * 小型燃气轮机成为替代方案 价格翻倍至2美元/瓦 但LCOE约70美元/兆瓦时的经济性使其广泛应用[1][5] * 2025年燃气轮机订单激增 一二季度均达20吉瓦左右 导致大容量燃气轮机产能饱和 交期延长至3年以上[8][9] * 数据中心转向采购航改型小型燃气轮机 单位造价高50%至100% CAPEX约3美元/瓦 LCOE约90美元/兆瓦时 但交付周期短于两年[10] * 风光新能源出力波动大 不适合作为数据中心主供能[1][4][7] * 燃料电池供应商Bloom Energy获Oracle数据中心订单 首批超500兆瓦 总计或达1吉瓦 交期90天[1][6] * 工业级燃料电池CAPEX约5美元/瓦 ITC补贴后降至2.5-3.5美元/瓦[3][11] * 天然气燃料下 85%利用小时数时燃料电池LCOE与小型燃气轮机相当 约为90美元/兆瓦时[3][11] * 氢燃料LCOE超过150美元/兆瓦时 商业化受限 但未来氢价下降符合云厂商ESG目标[11][12] * 美国数据中心项目储备量约70吉瓦 假设50%选择离网 则年均离网电源需求约5吉瓦[3][13] * SOFC优势包括燃料选择广 发电效率50%-60%以上 综合效率80%以上 但启动速度慢 适用于固定式发电场景[14] * SOFC在美国用于数据中心 在欧洲日本用于家庭热联供 在韩国用于公共事业发电 在中国处于小规模示范阶段[14][16] * SOFC大规模商业化需提升系统寿命 发电效率 稳定性和可靠性 以降低成本[17] * 美国能源部计划到2030年将SOFC的CAPEX降至1美元/瓦以下 LCOE降至50美元/兆瓦时[3][13][17] * Bloom Energy为全球领先SOFC企业 累计装机量约1.5吉瓦[18] * 易时通公司计划到2026年将SOFC成本降至每千瓦3万元人民币 2030年实现大规模商业化[20] 其他重要内容 * 数据中心选择供电方式的主要考虑因素包括供电性能 经济性 交付周期和绿色属性[2] * 超过50%的美国新建数据中心项目由四大云厂商开发 有100%绿电的ESG诉求[2] * 数据中心用户愿意为更快设备交付支付溢价 希望在两三年内完成建设[2] * 全球小型燃气轮机历史出货量在10吉瓦以下 订单激增可能导致其交期也延长至两年以上[10] * 易时通公司为平台型新材料公司 其锂离子涂覆隔膜业务市场份额第一 半导体封装材料和高纯石英砂业务正在验证中[21]