能源即算力》Bloom Energy、台達電紛紛搶進，一次看懂固態氧化物燃料電池 SOFC ？

隨著 AI 算力推升資料中心用電需求，穩定且低碳的電力來源成為產業關鍵課題。在此背景下，固態氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）逐漸走向舞台中央。這項技術可被視為一座高效率、可就地部署的微型發電廠，能直接設置於資料中心或工業場域旁，降低對傳統電網的依賴。

一、SOFC 是什麼？它如何發電

與一般「先儲電、再放電」的電池不同，SOFC 是透過電化學反應直接將燃料轉換為電力的發電技術，原料可用氫氣、天然氣或甲烷等多種燃料。

其運作方式可想像為一座在高溫下（大約溫度在 500 度–1000 度之間）持續運轉的微型化學發電系統：燃料由陽極一側進入並先轉化為氫氣；空氣中的氧氣則由陰極進入，在固態電解質（固態金屬陶瓷）中形成可移動的氧離子。當氧離子穿越電解質與氫氣反應時，會生成水與二氧化碳，同時釋放電子形成電流。

而副產物會根據使用的燃料而異：若直接使用天然氣，反應過程會有二氧化碳排出，與一般燃煤或是燃氣碳排放減少許多；若使用純氫氣，則幾乎沒有碳排問題。

只要持續供應燃料與空氣，這項反應便能不間斷發電。由於整個過程不需燃燒、幾乎不需大量冷卻用水，使 SOFC 具備高效率、低排放與可分散部署等特性，近年逐漸成為資料中心與分散式能源系統關注的重要電力解決方案。

二、發電規模多放大？

從產業角度來看，SOFC 最關鍵的優勢為高發電效率，其能量轉換效率可到 50-60%。，遠高於燃氣發電的 40-50%。雖然單一電池片尺寸不大，但可透過持續堆疊與模組化設計，逐步放大整體輸出功率，可搭配系統轉換提高效率。

我們來看看 SOFC 基本可發電多少，以最基礎的單電池片僅手掌大小、功率約數十瓦；當多片組成電池堆後，可達數千瓦等級，再進一步整合為模組與整機系統，最終形成 MW 或以上的等級。

不過，實際功率規模與系統配置仍會因不同製造商的電池材料、堆疊方式與熱管理架構而出現細微差異，進而影響整體效率、體積與部署彈性。

三、同樣是氫能，SOFC 和車用燃料電池差在哪？

雖然 SOFC 與車用常見的 PEMFC 同屬氫能燃料電池，但應用場景截然不同。PEMFC 以低溫（100度以下）運作、啟動快速為特點，適合需要頻繁啟停的交通工具；相較之下，SOFC 採高溫運作，啟動時間較長，但具備極高的發電效率。

更重要的是，SOFC 產生的高溫廢熱可進一步回收利用，用於蒸汽、供暖或其他製程，形成所謂的熱電共生，整體效率可超過 80%。這種「一開機就長時間運轉」的特性，正好符合資料中心的用電型態。

四、全球兩大龍頭是誰？

在 SOFC的市場上，主要有兩個龍頭，分別為 Bloom energy 還有 Ceres power

1. Bloom Energy ： SOFC 技術最成熟的全球第一大龍頭，如 Google、Apple 以及輝達的資料中心都是它的客戶。主打「陶瓷技術」，另外運作溫度相對高，雖然成本高但發電表現極其穩定。

2. Ceres Power ： 主打「金屬支撐型」技術，運作溫度相對低，優點是能承受較多次的冷熱開關機循環。主要走技術授權模式，如台達電和韓國斗山集團已獲能此技術授權。

五、台廠有哪些切入 SOFC 的市場？

台灣在 SOFC 供應鏈中亦扮演關鍵角色。

• 高力：提供 Bloom Energy 關鍵零組件 Hot Box （熱反應盒）
• 康舒：提供 Bloom Energy 電源供應器
• 台達電：已與 Ceres Power 合作，預計 2026 在台南廠量產

六、SOFC 的缺點在哪裡呢？

SOFC 面臨的最大挑戰並非技術本身，而是整體成本仍明顯高於其他發電方式，初期投資門檻相對較高。

值得注意的是，氫氣來源的不確定性也是關鍵因素之一。氫氣可由天然氣重組（灰氫）或透過水電解製造（綠氫）。前者成本較低，但易受國際能源情勢波動影響，且仍伴隨碳排；後者雖具零碳潛力，卻需要額外電力投入，整體轉換效率與成本仍待改善。

儘管 SOFC 設備成本仍高於化石或再生能源，在 AI 資料中心高度重視穩定供電與全天候運轉的趨勢下，市場需求仍持續升溫。

根據 Fortune business insights，2025 年全球 SOFC 市場規模為 37.8 億美元，預計 2026 年將達到50.5 億美元，到 2034 年將達到 346.5 億美元，預測期內複合年增長率（CAGR）為 32.44%，顯示該技術正加速邁向商業化與規模化發展。

（圖片來源： Bloom Energy ）