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2026 01 16 (v1) 2026年固態氧化物燃料電池 (SOFC) 產業深度戰略報告：Bloom Energy 與 Ceres Power 之技術架構、供應鏈生態與商業前景評估

By Gemini 3.0 Pro with my questions

1. 執行摘要與戰略前言

1.1 報告背景與範疇

本報告係針對全球固態氧化物燃料電池 (Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) 領域的兩大技術巨擘——Bloom Energy (NYSE: BE) 與 Ceres Power Holdings plc (LSE: CWR) 進行的深度盡職調查 (Due Diligence)。隨著 2024 年至 2025 年間人工智慧 (AI) 數據中心對電力需求的指數級增長，以及全球電網互連 (Interconnection) 的瓶頸日益嚴峻，具備「不依賴電網」(Off-grid) 與「高可靠性」(Always-on) 特質的 SOFC 技術已從邊緣輔助電源躍升為核心能源戰略資產。本報告將透過電化學原理、材料科學、製造工藝、供應鏈地緣政治及生命週期成本 (LCOE) 等多維度，對兩家公司進行詳盡的對比分析。

1.2 核心發現概覽

分析顯示，Bloom Energy 與 Ceres Power 代表了 SOFC 技術光譜的兩個極端，分別佔據了不同的戰略生態位：

  • Bloom Energy (電解質支撐技術 ESC)： 採取「垂直整合」與「極致效率」路線。其技術依賴高成本但高離子導電率的掃描穩定氧化鋯 (ScSZ) 電解質，運行於 800°C 高溫，實現了超過 60% 的電效率。透過與 American Electric Power (AEP) 簽署的 26.5 億美元合約及與 Intel、CoreWeave 的數據中心合作，Bloom 已確立其作為「基載電力替代品」的市場地位。然而，其依賴單一供應源 (Single Source) 的風險及極長的冷啟動時間 (6-12小時) 限制了其在靈活性市場的應用。

  • Ceres Power (金屬支撐技術 MSC)： 採取「技術授權」與「強健性」路線。其專利的 SteelCell® 技術利用標準不鏽鋼與低溫 CGO 電解質 (500-600°C)，實現了快速啟動 (數十分鐘) 與優異的熱循環耐受性。雖然 2025 年 Bosch 宣布退出 SOFC 開發對其歐洲佈局造成打擊，但韓國 Doosan Fuel Cell 的 50MW 工廠量產及與濰柴動力 (Weichai) 在中國的深度佈局，顯示其重心已向亞洲轉移。

2. 宏觀能源環境：SOFC 的戰略機遇窗口

2.1 AI 運算與電網脫鉤的迫切性

2025 年標誌著能源市場的結構性轉變。傳統電網的擴容週期 (3-5 年) 已無法跟上 AI 數據中心 GPU 叢集的部署速度 (12-18 個月)。Bloom Energy 的「Time-to-Power」優勢——宣稱可在 50 天內完成部署——成為其在 2025 年贏得 Oracle 與 AEP 巨額訂單的關鍵驅動力 1。SOFC 系統因具備天然氣重組能力，可利用現有的天然氣管網直接發電，繞過電力傳輸瓶頸，成為「氣電融合」的關鍵節點。

2.2 氫能經濟的橋接角色

SOFC 的高溫特性使其在氫能轉型中扮演雙重角色：

  1. 燃料靈活性：可從 100% 天然氣平滑過渡到混氫及 100% 氫氣，無需更換核心堆疊。

  2. 可逆操作 (Reversibility)：Bloom 與 Ceres 均在開發固態氧化物電解槽 (SOEC) 模式。利用高溫廢熱進行水蒸氣電解，其效率顯著高於低溫 PEM 或鹼性電解槽。

3. Bloom Energy：高溫電解質支撐技術 (ESC) 之深度解析

3.1 技術架構與材料科學

Bloom Energy Server 的核心技術路徑選擇了電解質支撐電池 (Electrolyte-Supported Cell, ESC)，這是一種以陶瓷電解質為機械支撐結構的設計。此選擇決定了其後的材料體系與運作特性。

3.1.1 核心材料：掃描穩定氧化鋯 (ScSZ) 的戰略豪賭

不同於業界普遍使用的釔安定氧化鋯 (YSZ)，Bloom Energy 選擇了成本更高但性能更優的 ScSZ (Scandia Stabilized Zirconia) 3。

  • 電導率優勢：在 800-850°C 的運作溫度下，ScSZ 的氧離子電導率約為 YSZ 的兩倍。由於 ESC 設計的電解質層較厚 (通常 >100 微米) 以提供機械強度，若使用 YSZ 會導致過高的歐姆極化 (Ohmic Polarization) 損失。ScSZ 的高導電率有效抵消了厚電解質帶來的內阻，使系統能維持高電壓效率。

  • 專利壁壘：Bloom 擁有多項關於 ScSZ 摻雜配方 (如摻雜 Ceria 以穩定相變) 的專利 3，構成了其材料科學的護城河。

  • 供應鏈隱憂：Scandium (鈧) 是一種稀土元素，主要副產於鈦白粉或鈾礦開採，全球產量稀少且供應鏈高度集中於中國與俄羅斯。這使得 Bloom 在原材料採購上面臨潛在的地緣政治風險。

3.1.2 電極工程與專利墨水

Bloom 的陽極與陰極採用獨特的「墨水 (Ink)」配方，透過網版印刷塗佈於 ScSZ 電解質兩側 4。

  • 陽極 (Anode)：採用氧化鎳 (NiO) 與 ScSZ 的金屬陶瓷 (Cermet) 墨水。在還原氣氛下，NiO 還原為金屬鎳，形成多孔結構。Bloom 的專利墨水配方特別針對抗積碳 (Coking) 進行了優化，這對於直接使用天然氣燃料至關重要。

  • 陰極 (Cathode)：採用鑭鍶亞錳 (LSM) 或鑭鍶鈷鐵 (LSCF) 體系。由於高溫運作下，連接板中的鉻 (Cr) 易揮發並毒化陰極，Bloom 的陰極墨水包含了抗鉻毒化的特殊添加劑。

3.2 系統熱力學與內部重組機制

Bloom 系統的高效率 (>60% LHV) 源於其精妙的熱管理策略，特別是吸熱重組 (Endothermic Reforming) 的利用。

3.2.1 內部重組 (Internal Reforming) 的虛與實

雖然市場宣傳稱 Bloom 依賴內部重組，但技術細節顯示其採用的是「預重組 + 內部重組」的混合模式。

  • 混合機制：天然氣首先經過一個位於熱箱 (Hot Box) 內的燃料處理器 (Fuel Processor)。Bloom 曾收購或深度合作的 Catacel (現屬 Johnson Matthey) 提供了關鍵的金屬箔片結構化催化劑 (Structure Catalyst) 6。這種催化劑具有極高的熱傳導率，能利用堆疊排出的廢熱將部分甲烷轉化為氫氣與一氧化碳。

  • 熱平衡：剩餘的甲烷進入陽極腔室，在陽極表面進行直接內部重組。由於重組反應是強吸熱反應，它有效吸收了電池發電產生的焦耳熱，使電池內部溫度場更均勻，減少了對外部冷卻空氣的需求，從而大幅降低了寄生功耗 (Parasitic Loss)。

3.2.2 冷啟動與熱循環限制

ESC 結構的厚陶瓷板具有較大的熱容量，且陶瓷材料對熱應力 (Thermal Stress) 極為敏感。

  • 啟動時間：資料顯示，Bloom 系統從冷機狀態升溫至工作溫度 (800°C) 需要 6 至 12 小時，甚至更久 8。

  • 排放峰值：在啟動初期，由於催化劑尚未達到工作溫度，會產生短暫的揮發性有機物 (VOC) 與一氧化碳排放峰值，這在環境評估報告中被特別標註 9。

  • 運作模式：因此，Bloom Energy Server 被設計為 Base Load (基載) 電源，不建議頻繁啟停。這限制了其在需要快速調峰的應用場景中的競爭力。

3.3 供應鏈生態與製造戰略

Bloom 堅持垂直整合 (Vertical Integration) 策略，自行組裝核心的 "Hot Box"，但關鍵零組件高度依賴特定的戰略供應商。

3.3.1 關鍵組件供應商矩陣

組件名稱 關鍵供應商 供應商角色與技術細節 風險評估
互連板 (Interconnects) Universal Metal Corporation (UMC) 10 提供連接單電池的高精密金屬板。需使用特殊的鐵素體不鏽鋼 (如 Crofer 22 APU)，並鍍有導電尖晶石塗層以防止鉻揮發。 單一來源風險：Bloom 的 SEC 文件多次提及依賴單一來源供應商 11，UMC 的產能與品質直接決定了 Bloom 的出貨上限。
燃料處理催化劑 Johnson Matthey (Catacel) 6 提供 Stackable Structural Reactor (SSR) 技術，這是一種金屬箔片折疊成的蜂窩狀催化劑載體，比傳統陶瓷球床具有更好的熱傳導與抗震性。 技術高度專用，替換難度高。
熱箱組裝與輔助系統 SK Ecoplant 12 Bloom 的韓國合作夥伴，不僅是投資方，更合資在韓國仁川建立了組裝廠，負責亞太地區的 Hot Box 組裝與 Power Module 整合。 戰略綁定深，有助於分散美國本土製造壓力。
電力電子與散熱 Unimicron (欣興電子), 高力 (Kaori) 等台灣廠商 14 提供逆變器中的功率模組基板、散熱解決方案及特定的陶瓷元件。台灣供應鏈約佔其物料清單 (BOM) 的 30%。 供應鏈成熟度高，風險相對可控。

3.3.2 2025 年重大商業進展

  • AEP 900MW 協議：2025 年底，Bloom 與 AEP 簽署了歷史性協議，包含 100MW 的確認訂單與 900MW 的選擇權，總價值達 26.5 億美元 1。這意味著 Bloom 的技術已通過公用事業級的嚴格驗證。

  • Oracle 與 CoreWeave 合作：針對 AI 數據中心，Bloom 展示了在 50-90 天內完成部署的能力，解決了科技巨頭的燃眉之急。

4. Ceres Power：中低溫金屬支撐技術 (MSC) 之深度解析

4.1 技術架構：SteelCell® 的顛覆性設計

Ceres Power 選擇了一條截然不同的技術路徑——金屬支撐電池 (Metal-Supported Cell, MSC)，旨在解決傳統 SOFC 成本高、啟動慢、易碎裂的痛點。

4.1.1 核心材料：CGO 電解質與不鏽鋼基板

Ceres 的技術核心在於將功能性陶瓷層「印刷」在廉價的不鏽鋼基板上。

  • CGO (Gadolinium-Doped Ceria) 電解質：

    • 低溫導電性：Ceres 採用摻釔的氧化鈰 (CGO) 作為電解質 16。與 YSZ 需要 800°C 才能導電不同，CGO 在 500-600°C 區間即具有極高的氧離子電導率。

    • 技術權衡：CGO 在還原氣氛（陽極側）下會產生部分電子導電性 (Electronic Leakage)，這會導致開路電壓 (OCV) 略低於 YSZ 系統，從而在一定程度上限制了其電效率上限 (約 50-60%)，但換來了低溫操作的巨大優勢。

    • 稀土供應鏈：CGO 的關鍵原料包括氧化鈰 (Cerium Oxide) 與氧化釔 (Gadolinium Oxide)，這兩者均為稀土元素。報告指出，稀土供應鏈（採礦、分離）高度集中於中國 17，這對 Ceres 的全球授權夥伴構成潛在的供應鏈安全挑戰。

  • 鐵素體不鏽鋼基板：

    • 機械強度：SteelCell® 建立在打孔的鐵素體不鏽鋼上，這賦予了電池極高的機械強韌性，使其能耐受振動與衝擊，適合車用與船用市場。

    • 成本優勢：使用標準工業鋼材大幅降低了材料成本。

4.1.2 密封工藝：雷射焊接 (Laser Welding)

低溫操作與金屬基板的結合，使得 Ceres 能夠採用雷射焊接進行電池堆的密封 19。

  • 技術對比：Bloom 必須使用易脆的玻璃陶瓷密封劑來應對陶瓷間的連接；Ceres 則利用雷射將金屬基板與金屬互連板直接焊接。這種金屬-金屬密封氣密性極佳，且能承受數千次的熱循環 (Thermal Cycling)，是實現快速啟停的關鍵工藝。

4.2 系統熱力學：外部重組與快速響應

4.2.1 外部重組 (External Reforming) 的必要性

由於 SteelCell® 運作於 500-600°C，此溫度低於甲烷水蒸氣重組的高效區間 (>700°C)。因此，Ceres 的系統架構通常需要依賴外部重組器 (External Reformer) 19。

  • 系統複雜度：這增加了一個額外的高溫組件，需要獨立的燃燒器來提供重組所需的熱量，增加了 BoP (Balance of Plant) 的複雜度與體積。

  • 控制策略：然而，這種解耦設計使得堆疊的溫度控制更加獨立與精確，有利於負載跟隨 (Load Following)。

4.2.2 快速啟動特性

得益於金屬基板的低熱容量 (Thermal Mass) 與強韌性，Ceres 系統具備極為優異的啟動性能。

  • 啟動時間：資料顯示，Ceres 系統可從冷機狀態在 30 分鐘內 (部分文獻指 10-20 分鐘) 達到工作狀態 22。

  • 戰略意義：這使得 Ceres 技術不僅能做基載，還能作為可調度電力 (Dispatchable Power)，與間歇性的再生能源 (風光) 互補，或應用於頻繁啟停的增程電動車 (Range Extender) 與船舶輔助動力。

4.3 商業模式與合作夥伴生態系：授權模式的雙面刃

Ceres Power 採取「輕資產、純授權」模式，其商業成功完全取決於合作夥伴的量產進度。

4.3.1 核心夥伴進展

  1. Doosan Fuel Cell (韓國) - 量產先鋒：

    • 里程碑：2025 年 7 月，Doosan 位於韓國群山的 50MW 工廠正式投產，開始量產基於 Ceres 技術的 SOFC 系統 24。這是 Ceres 技術邁向大規模商業化的最重要驗證。

    • 市場：瞄準韓國 CHPS (清潔氫能組合標準) 市場及船用電源。

  2. Weichai Power (濰柴動力, 中國) - 深度佈局：

    • 合作：雙方成立合資公司，並於 2025 年簽署了新的製造授權協議，專注於中國市場的固定式電力與商用車增程器 26。

    • 供應鏈：濰柴在中國建立了從粉末到系統的垂直供應鏈，利用中國在稀土與鋼鐵製造上的成本優勢，目標將系統成本降至極低水平。

4.3.2 Bosch (博世) 的戰略退出 - 重大風險警示

2025 年初，Ceres 的長期戰略夥伴 Bosch 宣布終止其 SOFC 系統開發計畫，轉而全心投入 PEM 電解槽業務 27。

  • 影響分析：Bosch 原計畫在德國 Bamberg 建立 200MW 產能，是 Ceres 歐洲戰略的核心。Bosch 的退出意味著 Ceres 在歐洲失去了製造引擎，其未來的權利金收入將高度集中於亞洲夥伴 (Doosan, Weichai)，地緣政治風險顯著上升。

5. Bloom Energy 與 Ceres Power 技術與經濟性深度比較

5.1 技術參數對比矩陣

下表總結了兩者在關鍵技術維度上的差異：

比較維度 Bloom Energy (ES-5710 等型號) Ceres Power (SteelCell® 授權系統) 技術洞察與戰略意涵
電池架構 電解質支撐 (ESC) 金屬支撐 (MSC) Bloom: 陶瓷骨架，追求極致效率與壽命，但易碎。



Ceres: 不鏽鋼骨架，追求強韌性與低成本製造。
運作溫度 800 - 850°C 500 - 620°C Bloom: 高溫有利於內部重組與高品位廢熱利用 (工業蒸汽)。



Ceres: 低溫允許使用廉價鋼材與密封件，降低材料成本。
電解質材料 ScSZ (掃描穩定氧化鋯) CGO (摻釔氧化鈰) Bloom: 高成本 ScSZ 換取高效率。



Ceres: 低溫 CGO 換取快速啟動，但犧牲部分電壓效率。
發電效率 (LHV) > 60% (初期 ~52%) 50% - 60% Bloom: 對燃料成本敏感的數據中心首選。



Ceres: 透過 CHP (熱電聯產) 綜合效率可達 85% 以上。
啟動時間 6 - 12 小時 (冷啟動) 10 - 30 分鐘 (冷啟動) Bloom: 必須 24/7 連續運作 (Baseload)。



Ceres: 可作為備援電力或調峰電力。
功率密度 中等 (受限於厚電解質) 高 (受限於堆疊散熱) Ceres 的金屬堆疊體積更緊湊，適合空間受限場景 (如船舶)。
衰退率 未公開，推測需每 5-7 年更換堆疊 < 0.2% / 1000小時 29 Ceres 的低溫與金屬密封理論上具有更好的抗熱循環衰退能力。

5.2 經濟性分析：LCOE 與 CAPEX

基於 Lazard 2025 LCOE 報告 30 及產業數據進行分析：

5.2.1 資本支出 (CAPEX)

  • Bloom Energy: 2024/2025 年數據顯示，其系統平均售價 (ASP) 約為 $3,363/kW，產品製造成本約 $2,360/kW 8。雖然 Bloom 致力於成本下降，但 ScSZ 材料與複雜的熱箱組裝使其降本曲線相對平緩。

  • Ceres Power: 其合作夥伴 (如 Doosan) 的量產目標是將系統成本降至 $1,200 - $1,500/kW 32。金屬基板與標準化生產工藝賦予了 Ceres 體系更強的長期降本潛力。

5.2.2 均一化能源成本 (LCOE)

  • 儘管 Bloom 的 CAPEX 較高，但憑藉 60% 以上的高電效率與 98% 的高容量因數 (Capacity Factor)，其 LCOE 在天然氣價格穩定的地區極具競爭力。對於數據中心客戶而言，Bloom 的電力成本 (約 $0.10-$0.12/kWh) 往往低於電網高峰電價，且提供了無法量化的「供電確定性」價值。

  • Ceres 的 LCOE 優勢在於熱電聯產 (CHP) 模式。若能有效利用廢熱，其綜合能源成本可低於純電網供電。

5.3 供應鏈風險綜合評估

風險類別 Bloom Energy Ceres Power
原材料風險 極高 (Scandium)：高度依賴俄羅斯/中國供應鏈。 中高 (Rare Earths)：CGO 依賴稀土，且需特殊鋼材供應。
製造風險 產能瓶頸：自身擴產速度決定營收上限。Fremont 工廠需應對 GW 級訂單。 夥伴依賴：Bosch 退出顯示了授權模式的脆弱性。Doosan 若執行不力將導致營收斷層。
地緣政治 相對安全：製造重心在美國與韓國 (SK)，符合美國供應鏈回流政策。 風險較高：製造重心向中國 (Weichai) 轉移，可能面臨未來的貿易壁壘或技術出口限制。

6. 結論與戰略建議

6.1 總結

Bloom Energy 與 Ceres Power 雖同屬 SOFC 領域，但已演化為兩種截然不同的物種。Bloom Energy 是「能源界的 Intel」，追求高性能、垂直整合與高利潤的企業級市場；Ceres Power 是「能源界的 ARM」，提供底層架構授權，依靠生態系的繁榮來獲取收益。

6.2 對投資者與採購方的建議

  • 對於 AI 數據中心運營商：Bloom Energy 是目前唯一經過大規模驗證、能提供 MW 級基載電力的成熟方案。其高昂的 CAPEX 可被「快速上線」帶來的巨大 AI 業務營收所抵消。AEP 的 900MW 協議進一步驗證了其在電網級應用的可靠性。

  • 對於尋求靈活能源解決方案的工業用戶：Ceres Power 的技術（透過 Doosan 或 Weichai 產品）更適合需要熱電聯產、空間有限或需頻繁啟停的場景。其較低的預期成本使其在中小型商業應用中更具吸引力。

  • 風險監控：

    • 關注 Bloom Energy 的 ScSZ 供應鏈穩定性及其在特拉華州與加州的擴產進度。

    • 關注 Ceres Power 在 Bosch 退出後的歐洲戰略空白如何填補，以及 Doosan 韓國工廠的實際產能爬坡數據。

引用的著作

  1. After announcing a $2.65 billion agreement with American Electric Power, Bloom Energy shares surged 18.5% - VT Markets, 檢索日期：1月 16, 2026， https://www.vtmarkets.com/live-updates/after-announcing-a-2-65-billion-agreement-with-american-electric-power-bloom-energy-shares-surged-18-5/

  2. Bloom Energy Surges 13% as AEP Commits $2.65 Billion for AI Data Center Fuel Cells, 檢索日期：1月 16, 2026， https://fintool.com/news/bloom-energy-aep-2-65-billion-fuel-cell-deal

  3. US8999601B2 - Electrolyte supported cell designed for longer life and higher power - Google Patents, 檢索日期：1月 16, 2026， https://patents.google.com/patent/US8999601B2/en

  4. Bloom Energy Server - Wikipedia, 檢索日期：1月 16, 2026， https://en.wikipedia.org/wiki/Bloom_Energy_Server

  5. Everything You Need to Know About Solid Oxide Fuel Cells - Bloom Energy, 檢索日期：1月 16, 2026， https://www.bloomenergy.com/blog/everything-you-need-to-know-about-solid-oxide-fuel-cells/

  6. Pathways to Commercial Success - Department of Energy, 檢索日期：1月 16, 2026， https://www.energy.gov/sites/prod/files/2014/03/f12/pathways.pdf

  7. US8877399B2 - SOFC hot box components - Google Patents, 檢索日期：1月 16, 2026， https://patents.google.com/patent/US8877399B2/ja

  8. Scattergood Modernization Project Alternatives: Summary of Findings - LADWP.com, 檢索日期：1月 16, 2026， https://www.ladwp.com/sites/default/files/2025-03/Scattergood%20Moderniazation%20Alternative%20Study%20Final.pdf

  9. BEST AVAILABLE EMISSIONS REDUCTION ASSESSMENT—PDX109 | Oregon.gov, 檢索日期：1月 16, 2026， https://www.oregon.gov/deq/ghgp/Documents/AmazonPDX109-BAERassessment.pdf

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  11. SBIR Awards.csv, 檢索日期：1月 16, 2026， https://data.www.sbir.gov/awarddatapublic/award_data.csv

  12. 2021 Sustainability Report | Bloom Energy, 檢索日期：1月 16, 2026， https://www.bloomenergy.com/wp-content/uploads/2021-bloom-energy-sustainability-report.pdf

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  15. Bloom Energy surges as AEP signs $2.65B fuel cell deal - Seeking Alpha, 檢索日期：1月 16, 2026， https://seekingalpha.com/news/4537718-bloom-energy-surges-as-aep-signs-265b-fuel-cell-deal

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  25. Ceres Power 2025: Fuel Cell Commercial Breakout Begins - EnkiAI, 檢索日期：1月 16, 2026， https://enkiai.com/fuel-cells/ceres-power-2025-fuel-cell-commercial-breakout-begins

  26. Weichai sign manufacturing licence for SOFC power - Ceres Power Holdings plc, 檢索日期：1月 16, 2026， https://www.ceres.tech/newsroom/news-and-insights/weichai-sign-manufacturing-licence-for-sofc-power/

  27. Bosch Hydrogen Strategy 2025: Dominating a $5.3B Market - EnkiAI, 檢索日期：1月 16, 2026， https://enkiai.com/bosch/bosch-hydrogen-strategy-2025-dominating-a-5-3b-market

  28. Ceres Power Analysis 2025: Inside the SOFC/SOEC Pivot - EnkiAI, 檢索日期：1月 16, 2026， https://enkiai.com/fuel-cells/ceres-power-analysis-2025-inside-the-sofc-soec-pivot

  29. TECHNOLOGY REVIEW – SOLID OXIDE CELLS 2019 - Energiforsk, 檢索日期：1月 16, 2026， https://energiforsk.se/media/26740/technology-review-solid-oxide-cells-2019-energiforskrapport-2019-601.pdf

  30. Levelized Cost of Energy+ (LCOE+) - Lazard, 檢索日期：1月 16, 2026， https://www.lazard.com/research-insights/levelized-cost-of-energyplus-lcoeplus/

  31. LEVELIZED COST OF ENERGY+ - Lazard, 檢索日期：1月 16, 2026， https://www.lazard.com/media/uounhon4/lazards-lcoeplus-june-2025.pdf

  32. Ceres Power Fuels Investors' Illusions With Misleading Promises - Grizzly Research, 檢索日期：1月 16, 2026， https://grizzlyreports.com/ceres/

Scandium 稀土元素的礦源以及提煉來源

Scandium (鈧) 是一種稀有的過渡金屬，通常不單獨成礦，而是作為其他礦物加工過程中的副產品被提煉出來。由於 Bloom Energy 的 SOFC 電解質 (ScSZ) 高度依賴此元素，其供應鏈的安全性至關重要。

根據研究資料，Scandium 的主要礦源與提煉來源如下：

1. 主要礦源 (Mining Sources)

  • 菲律賓 (鎳礦副產品)： 這是 Bloom Energy 供應鏈中最具戰略意義的來源。日本住友金屬礦山 (Sumitomo Metal Mining) 在菲律賓 Taganito Bay 的高壓酸浸 (HPAL) 鎳礦工廠中，建立了從鎳鈷尾礦中回收鈧的設施。

  • 中國與俄羅斯 (鈦/鈾副產品)： 傳統上，全球大部分的鈧是來自中國與俄羅斯，主要作為鈦白粉 (Titanium Dioxide) 生產或鈾礦加工過程中的副產品被提取。中國曾控制全球約 85% 的精煉鈧供應。

  • 加拿大 (鈦鐵礦副產品)： 礦業巨頭 Rio Tinto (力拓) 在加拿大魁北克省的 Sorel-Tracy 營運一座工廠，利用其創新的模組化技術，從鈦鐵礦冶煉產生的廢渣中提取氧化鈧。

  • 澳洲 (開發中專案)： 澳洲擁有多個富含鈧的紅土鎳鈷礦專案，例如 Sunrise Energy Metals 和 Metallica Minerals (SCONI 專案)。這些專案被視為未來西方世界擺脫對中國依賴的潛在關鍵。

2. 提煉與精煉來源 (Refining Sources)

  • 日本： 住友金屬礦山將菲律賓生產的中間產物（草酸鈧）運回日本播磨 (Harima) 的工廠進行最終精煉，轉化為高純度的氧化鈧 (Sc$_2$O$_3$)。資料指出，這條「菲律賓開採 -> 日本精煉」的路線是 Bloom Energy 的主要供應管道。

  • 中國： 中國擁有全球最大的稀土分離與精煉產能。然而，2025 年中國實施了新的出口管制，將鈧列為軍民兩用物資，這迫使西方企業加速尋找替代的精煉來源。

  • 加拿大： Rio Tinto 在魁北克的工廠具備將廢渣直接提煉為年產能約 3 噸的 99.99% 高純度氧化鈧的能力，是北美首個商業化鈧氧化物生產設施。

總結對 Bloom Energy 的影響：

Bloom Energy 是全球最大的鈧消費者之一（曾一度佔全球需求量的 80%）。為了規避地緣政治風險，Bloom 已明確採取供應商多樣化策略，將重心從中國轉移至日本、菲律賓及其他擁有強大監管框架的地區。

高力

高力熱處理 (Kaori Heat Treatment, 8996.TW) 在 Bloom Energy 供應鏈中的地位極為核心，甚至可以說是 Bloom Energy 硬體製造中最重要的非美系合作夥伴之一。

根據研究資料，高力實際上提供的不僅僅是單一零件，而是 Bloom Energy Server 系統中核心的心臟地帶——「熱箱 (Hot Box)」的關鍵總成與核心熱交換組件。

以下是高力具體提供的零組件細節與技術價值：

1. 核心產品：Hot Box (熱箱) 機構件與總成

這是高力對 Bloom Energy 最主要的出貨產品。

  • 定義：Hot Box 是 SOFC 系統的核心反應室，內部封裝了燃料電池堆疊 (Stack)。由於 SOFC 運作溫度高達 800-850°C，這個箱體必須具備極高的隔熱性、氣密性與結構強度。

  • 高力的角色：高力利用其核心的「金屬熱處理」與「精密焊接」技術，製造 Hot Box 的金屬外殼與內部複雜的流道結構，並負責將相關組件組裝成一個模組出貨給 Bloom。這是一個高單價、高技術門檻的次系統。

2. 關鍵組件：高溫板式熱交換器 (High-Temperature Plate Heat Exchangers)

這是 Hot Box 內部最關鍵的「次零件」，也是高力的「老本行」。

  • 功能：SOFC 需要將進入的冷燃料 (天然氣) 和冷空氣預熱到 700°C 以上才能開始反應。為了達到 Bloom 宣稱的 60% 高效率，系統必須回收高溫廢氣的熱能來預熱進氣。

  • 技術門檻：一般的熱交換器無法承受 800°C 的高溫且容易洩漏（導致燃料與空氣混合引發爆炸）。高力採用專利的真空硬銲 (Vacuum Brazing) 技術，製造出能耐受極高溫、體積小且氣密性完美的板式熱交換器。

  • 具體配置：一個 Hot Box 內部通常包含多組熱交換器，分別用於：

    • 陰極回熱器 (Cathode Recuperator)：利用廢熱加熱進入的空氣。

    • 陽極回熱器 (Anode Recuperator)：利用廢熱加熱進入的燃料。

3. 燃料重組器組件 (Fuel Reformer Assemblies)

  • Bloom 的系統宣稱可以直接使用天然氣，這需要一個「重組 (Reforming)」過程將甲烷轉化為氫氣。

  • 雖然催化劑本身可能由 Johnson Matthey 提供，但重組器的物理結構 (Reactor structure)——即讓氣體流動並與催化劑接觸的金屬載體與流道板，通常也由具備精密流道設計能力的高力製造。

4. 反應爐機構件 (Balance of Plant components inside Hot Box)

  • 包含用於導流氣體的分歧管 (Manifolds) 與其他耐高溫的結構件。這些零件必須由特殊的耐高溫合金製成，並經過特殊的抗氧化處理，這正是高力熱處理技術的強項。

總結：為什麼是高力？

Bloom Energy 之所以高度依賴高力（甚至曾投資高力），是因為 「真空硬銲」 技術。在 SOFC 的高溫環境下，傳統的橡膠密封墊片會瞬間熔化，普通的焊接容易產生熱應力裂痕。高力的硬銲技術能將多層金屬板「融」為一體，形成如同一塊實心金屬般的強度，卻內部中空可供氣體流動，這是製造 SOFC 熱交換器與反應室最可靠的工藝之一。

簡單來說，Bloom Energy 負責「發電的陶瓷片 (電池堆)」，而高力負責製造「讓這些陶瓷片能安全在高溫下運作的那個金屬盒子與散熱系統」。