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1、AI数据中心行业专题报告:数据中心行业专题报告:AIDC关注哪些环节?关注哪些环节?分析师|杨敬梅 S0800518020002 分析师|陈龙沧 S0800525040003 西部证券研发中心2025年5月7日证券研究报告机密和专有未经西部证券许可,任何对此资料的使用严格禁止1请仔细阅读尾部的免责声明-19%-13%-7%-1%5%11%17%2024-052024-092025-01电力设备沪深300核心结论核心结论2AI数据中心驱动电力需求激增数据中心驱动电力需求激增,能源与算力成为长期博弈主线能源与算力成为长期博弈主线。随着AIGC等大模型技术落地加速,AI数据中心成为算力承载的关键基础
2、设施,功耗密度大幅上行,单柜功率由传统的4-6kW跃升至20-40kW。2030年中美数据中心年用电量将分别达1.7万亿万亿和1.2万亿千瓦时万亿千瓦时,均为2022年的6倍以上。液冷、UPS、电源模块等成为能耗结构中关键的能量消耗主体。电源模块面临更高功率密度与转换效率要求电源模块面临更高功率密度与转换效率要求,AC-DC、DC-DC价值量增加价值量增加。AI服务器电源转换效率需达到97.5%-98%,价值量有望显著提升,单台服务器机柜的价格约约为200-300万万美元,其中DC-DC模块单卡价值已达1550元元,整机配置可达1.2万万元,预计整体市场规模将超过199亿亿元,国产厂商加速替代
3、进程。电源模块环节推荐核心标的麦格米特麦格米特,建议关注欧陆通欧陆通。HVDC与巴拿马电源迭代替代与巴拿马电源迭代替代UPS,高效供电架构成主流趋势高效供电架构成主流趋势。HVDC系统省去逆变环节,效率高达97.5%,在大型AI数据中心逐步普及;巴拿马电源进一步简化供电链路,提升系统效率至98.5%。中恒电气等龙头企业加快技术升级,渗透率有望持续提升,迎接百亿级市场空间。HVDC板块建议关注中恒电气中恒电气、禾望电气禾望电气、通合科技通合科技、科华数据科华数据。干式变压器为核心组件干式变压器为核心组件,需求量提升推动单需求量提升推动单GW价值上行价值上行。AI数据中心对供电连续性与电压稳定性要
4、求极高,干式变压器凭借高安全性优势成为主流。2023年数据中心变压器市场规模为92亿美元亿美元,预计2024-2032年CAGR超过7%。金盘科技2024年已签订140余份余份数据中心订单,同比增长603.68%。推荐伊戈尔伊戈尔,建议关注金盘科技建议关注金盘科技、明阳电气明阳电气。柴油发电机组需求旺盛柴油发电机组需求旺盛,核心设备价值量高企核心设备价值量高企。高等级数据中心对备用电源提出强配置要求,柴油发电机组具备持续供电能力,市场需求持续释放。2023年全球柴油发电机市场规模为194.6亿亿美元,中国数据中心用柴油发电市场空间约为554亿亿元。发动机作为核心部件占比达60%-70%,国内替
5、代仍具广阔空间。建议关注科泰电源科泰电源、潍柴重机潍柴重机、联德股份联德股份。建议关注建议关注AI数据中心产业链优质厂商数据中心产业链优质厂商:电源模块环节推荐:电源模块环节推荐:1)麦格米特麦格米特:已成为英伟达Blackwell平台电源核心供应商;建建议关注:议关注:2)欧陆通:欧陆通:国产高功率服务器电源领航者。UPS/HVDC环节环节建议关注建议关注:1)中恒电气:中恒电气:HVDC国内龙头,目前正加大出海布局;2)科华数据:科华数据:为腾讯机房供应HVDC设备;3)通合科技:通合科技:HVDC新产品持续落地,下游客户验证持续推进;4)禾望电气:禾望电气:电力电子领先企业向HVDC拓展
6、。变压器环节推荐:变压器环节推荐:1)伊戈尔:伊戈尔:阿里AIDC移相变压器指定供应商;建议关注:建议关注:2)金盘科技金盘科技:AIDC干式变压器龙头企业;3)明阳电气:明阳电气:深耕新能源变压器、数据中心电力模块。柴油发电机环节建议关注:柴油发电机环节建议关注:1)科泰电源:科泰电源:柴油发电机行业龙头,市占率领先。2)潍柴重机:潍柴重机:全球最大功率柴油发电机组生厂商,适配阿里、百度等云厂商数据中心。3)联德股份联德股份:优质铸件领军者,向AIDC上游零部件布局。风险提示风险提示:数据中心投资不及预期;海外贸易风险;行业竞争加剧;技术迭代风险。行业评级行业评级超配超配前次评级前次评级超配
7、评级变动评级变动维持相对表现相对表现1个月个月3个月个月12个月个月电力设备电力设备6.12-9.20-3.33沪深沪深3005.05-3.143.05近一年行业走势近一年行业走势kWiXlXkZlZaXlWnP8O9RaQpNpPnPsPjMoOtOkPqQuM6MrRvMMYtOnNuOsQtNCONTENTS目 录CONTENTS目目 录录电源模块价值量抬升,AC/DC与DC/DC国内替代加速0201AI数据中心用电需求上涨,能源供给体系亟待重构变压器成为AI电力系统刚需,出海挑战与机遇并存0403供电体系迭代升级,HVDC加速替代传统UPS柴油发电机组景气度高位运行053请仔细阅读尾部
8、的免责声明4“算力的尽头是电力算力的尽头是电力”,AI数据中心或将带来电源紧缺及区域性缺电风数据中心或将带来电源紧缺及区域性缺电风险险。目前,热门聊天机器人ChatGPT每天响应用户约每天响应用户约2亿个请求亿个请求,要消耗要消耗超过超过50万千瓦时的电力万千瓦时的电力,其每天用电量是美国家庭平均用电量的其每天用电量是美国家庭平均用电量的1.7万多万多倍倍。预计预计2030年中年中、美数据中心年用电量分别将达美数据中心年用电量分别将达1.7万亿千瓦时和万亿千瓦时和1.2万亿千瓦时万亿千瓦时,均为均为2022年的年的6倍以上倍以上,此外,国际能源署表示,美国近一半新增电力需求将来自数据中心。AI
9、服务器功率较普通服务器高服务器功率较普通服务器高68倍倍,对能耗需求大幅提升对能耗需求大幅提升。随着深度学习、自然语言处理、计算机视觉等AI技术的不断突破,大规模预训练模型和实时数据处理任务对算力的需求急剧上升。AI数据中心将部署更多高性能计算设备,如GPU、TPU等专用硬件。数据中心的能耗不仅来源于计算设备本身,还包括辅助设施,如液冷、UPS系统等。液冷系统液冷系统耗电量仅次于耗电量仅次于IT设备设备,占总能耗的占总能耗的10%-50%。1.1 AI数据中心数据中心耗电量大,短期是算力之争,长期是能源之争耗电量大,短期是算力之争,长期是能源之争表:表:AI数据中心功耗远超传统数据中心数据中心
10、功耗远超传统数据中心图:图:AI智算数据中心以智算数据中心以CPU、GPU、TPU为核心为核心传统数据中心传统数据中心AI数据中心数据中心算力类型以CPU为中心,适用于一般性的计算需求以GPU类芯片为中心,提供并行计算,处理AI模型训练所需的大量矩阵运算功耗单台(1U)约400W,标准机架功率可达4000W以上单台服务器约5-10kW,集群化部署后机柜密度超40kW技术架构采用冯 诺伊曼主从架构,面对大规模并行计算时限制了性能的提升采用全互联对等架构,允许处理器之间以及处理器到内存、网卡直接通信,实现分布式并行计算散热模式算力密度相对较低,采用传统风冷散热采用液冷或风液混合的散热技术,保证高性
11、能计算设备的稳定运行承载业务承载企业级应用和数据存储,如Web服务、数据库管理和文件存储等常规信息处理任务为人工智能和大数据应用提供算力、存储和相关服务,如AI模型训练、推理等资料来源:财联社,证券时报网,半导体产业纵横,绿色创新发展研究院,华为研究院,中国电子技术标准化研究院,网易,架构师技术联盟公众号,ESG News,西部证券研发中心请仔细阅读尾部的免责声明5推理算力占比提升,训练算力逐年降低。推理算力占比提升,训练算力逐年降低。AI数据中心主要包括两个环节:训练和推理。根据IDC的统计数据,2022年部署的智算算力中,训练算力占比为41.5%,推理算力占比达到58.5%;预计到2026
12、年,推理算力的占比将会提升到62.2%,训练算力降低到37.8%。GPU的算力与功耗成正相关,高性能英伟达显卡与国产的算力与功耗成正相关,高性能英伟达显卡与国产GPU的单卡的单卡功耗都在功耗都在300W以上。以上。为确保大模型训练的效率和成本最优,训练业务需建立高度集中化的GPU集群。基于GPU的分布式工作原理,如果需要在减少训练时间的同时降低训练的成本,必须在更小的物理空间内部署更多的GPU服务器,提高集群算效。因此,智算中心机柜面临功耗高密度化挑战,单机柜功耗从传统数据中心的4-6kW增加至20-40kW。AI超算平台需要建立高度集中化的GPU集群,通常由8卡GPU或NPU模组构成。基于芯
13、片功耗数值可推算每台AI服务器的功耗在5-10kW,例如NVIDIA的8卡HGX A100超算平台总功耗达6.5kW,其中GPU功耗占3.2kW。AI服务器组成整体机柜后功率密度将达40kW以上。1.2 AI数据中心数据中心耗电量大,耗电量大,算力提升带动算力提升带动GPU功耗增长功耗增长图:历代训练平台功耗攀升图:历代训练平台功耗攀升表:表:NVIDIA GPU产品功耗与性能相关产品功耗与性能相关表:表:NVIDIA超算平台整体功耗随算力提升而增加超算平台整体功耗随算力提升而增加架构架构HGX A100HGX H100HGX H200HGX B100HGX B2008xA100 SXM8xH
14、100 SXM8xH200 SXM8xB100 SXM8xB200 SXMAmpereHopperBlackwell显存大小640GB1.1TB1.1TB1.44/1.5TB1.44/1.5TB显存宽带8x2TB/s8x3.35TB/s8x4.8TB/s8x8TB/s8x8TB/sFP16稠密算力2.4P8P8P14P18PGPU功耗3.2kW5.6kW5.6kW5.6kW8kW总功耗6.5kW10.2kW10.2kW10.2kW14.3kW产品代号产品代号V100(NVLink)A100(SXM)H100(SXM)A800(SXM)显存显存32/16GB HBM280GB HBM280GB8
15、0GB HBM2显存带宽显存带宽900 GB/s2039 GB/s3 TB/s2039 GB/s最大热功耗最大热功耗300W400W700W400W资料来源:华为研究院,英伟达产品说明书,Vertiv白皮书,西部证券研发中心请仔细阅读尾部的免责声明资料来源:水晶球财经网,Research Gate,芝能汽车,西部证券研发中心61.3 AI数据中心电源架构数据中心电源架构,实现超高压交流电到超低压直流电转换实现超高压交流电到超低压直流电转换 AI数据中心电力供应系统较为复杂数据中心电力供应系统较为复杂,以适配以适配GPU集群的高密度负载需求集群的高密度负载需求。经过从主干网到机柜的一系列流程,电
16、力系统将10kV+超高压交流电转换为0.8V超低压直流电。从主干网接入的10kV+高压交流电经中压配电系统分配后,输入10kV/0.4kV变压器,通过UPS(不间断电源)将市电稳压后输入PDU(配电单元)进行二次降压,而后输入AC/DC电源模块。机柜内电源模块中PSU(电源供应单元)将电网提供的交流电(AC)转换为AI服务器稳定运行所需的直流电(DC)。最后,芯片电源模组将输入的直流电转换为芯片所需的超低直流电压。随着算力及功耗的增加随着算力及功耗的增加,电力系统面临优化散热方案的挑战电力系统面临优化散热方案的挑战。普遍使用的液冷技术分为浸润式、冷板式、喷淋式三种,与传统风冷系统相比,其二次侧
17、(TCS侧)采用不导电的冷却液直接或间接与服务器接触,提升换热效率。数据中心备用电源包括BBU(备用电池单元)、UPS、柴油发电机等,UPS、BBU响应时间较柴油发电机快,但持续时间不长。柴油发电机响应时间约为100秒秒,其作为备用电源可在市电故障时接替UPS持续、稳定向数据中心提供电力保障。表:数据中心电源将表:数据中心电源将10kV+交流电转换为超低压直流电交流电转换为超低压直流电图:数据中心电源分为保障电路图:数据中心电源分为保障电路UPS、机架电源、机架电源AC/DC、芯片电源模组三个层级、芯片电源模组三个层级电压转换电压转换主干网接入10kV+AC变压器10kV AC 400V/48
18、0VACUPS400V/480VAC DC 400V/480VACPDU400V/480V AC 230V/400VACPSU230V/400V AC 50V DC芯片电源模组50V DC 12V/0.8V DC请仔细阅读尾部的免责声明资料来源:Power System Design,证券时报网,西部证券研发中心71.4 AI数据中心电源架构数据中心电源架构,确保数据中心供电稳定确保数据中心供电稳定图:图:机柜内电源机柜内电源包括包括AC/DC电源模块、电源模块、DC/DC转换器及储能单元转换器及储能单元AI电源架构三层协同电源架构三层协同,保障算力芯片稳定供电保障算力芯片稳定供电。AI服务器
19、电源是数据中心的关键基础设施,为服务器集群提供稳定、高效的电能供应。数据中心电源采用三级电源架构设计:首先通过机柜外电源确保供电安全,再经由机架电源AC/DC转换装置进行电力分配,最后通过芯片电源模组DC/DC完成精准降压,进而实现从电网到AI加速器芯片的高效电能传输。机柜外电源:机柜外电源架构升级机柜外电源:机柜外电源架构升级,HVDC与巴拿马电源加速替代与巴拿马电源加速替代UPS。当前数据中心供电架构正从传统UPS向更高效的HVDC(高压直流)及巴拿马电源演进。UPS技术成熟稳定,但受到能效瓶颈与占地面积限制。HVDC取消逆变环节,直接输出直流电,显著提升传输效率。巴拿马电源则进一步突破,
20、采用移相变压器替代传统干变并整合进系统内部,能量转换效率提升至97%。AC/DC:PSU迭代驱动迭代驱动AC/DC升级升级,第三代半导体加速渗透第三代半导体加速渗透。PSU是AI服务器机柜中提供电源的重要组件,其主要功能是将外部交流电转换为计算机内部各个组件所需特定电压的直流电,具有提供稳定电源、过载保护、短路保护的功能。由于更高的功率密度及转换效率需求,碳化硅、氮化镓等第三代半导体器件进入PSU电源领域,数据中心服务器的输出功率可提高约50%。DC/DC:DC/DC精准降压精准降压,支撑支撑AI集群高能效运行集群高能效运行。DC/DC环节进一步将电压转换为芯片级电压直流电,如供给GPU和CP
21、U使用的直流低电压。芯片中的降压型稳压器(BUCK)通过周期性开关来控制输出电压,将输入电压通过MOSFET实现电压降低。请仔细阅读尾部的免责声明81.5 未来电源方式:新能源微网未来电源方式:新能源微网+数据中心数据中心直流供电相较传统交流供电系统直流供电相较传统交流供电系统,可节约可节约15%-30%能耗:能耗:数据中心内大部分IT设备内部均需直流供电,而当前数据中心电力供应普遍采用交流供电系统,需要经过多次电能转换,既增加了设备的能耗,也对供电系统的稳定运行造成影响。这在在高密度、高功耗的AI数据中心尤为明显。而直流供电(HVDC)在远程电力传输、整合可再生能源和互联电网方面更高效。因此
22、,直接采用直流供电能够简化供电链路、减少转换损失。政策利好微电网建设政策利好微电网建设,新能源微网已成电力改革新方向:新能源微网已成电力改革新方向:根据数字储能网,2022年全球微电网市场规模约为289亿美元亿美元,2027年预计达到607亿美元亿美元,复合增长率16%。2024年,多部委联合发布加快构建新型电力系统行动方案要求加快微电网项目建设。微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护,装置等组成的小型发配电系统,既可与大电网联网运行,也能在电网故障或需要时与主网断开单独运行。新能源微网是一种基于分布式能源的电力系统,它可以整合太阳能、风能、储能系统等多种新能源资源,
23、实现就地发电、储能及消费的闭环管理。直流微网结合新能源供电直流微网结合新能源供电,解决数据中心能源问题:解决数据中心能源问题:微电网分为直流微电网、交流微电网、交直流混合微电网等。直流微电网通过直流母线整合分布式电源、储能与负荷通过电力电子变换器向不同电压等级的负荷供电,相比交流微电网可更高效地接纳风、光等分布式可再生能源发电系统,实现碳排放目标。伴随AI产业规模的扩大,数据中心用电量在持续上升。完整的直流微电网解决方案能够提高电源利用效率,利用储能装置发挥削峰填谷能力,使供电方式更加灵活。此外,直流微网能够提高数据中心供电的可靠性和稳定性,直流供电蓄电池可作为电源并联在负载端,当外部电网不稳
24、定时,蓄电池可确保不间断供电。图:新能源微电网是基于分布式能源的电力系统图:新能源微电网是基于分布式能源的电力系统图:新能源微网利用储能装置,发挥电力需求削峰填谷能力图:新能源微网利用储能装置,发挥电力需求削峰填谷能力资料来源:数据中心基础设施运营管理公众号,数字储能网,C2ES,腾讯官网,西部证券研发中心8请仔细阅读尾部的免责声明91.6 政策利好能源互联网建设政策利好能源互联网建设,推动能源结构演进推动能源结构演进能源互联网加速构建能源互联网加速构建,分布式能源与智能电网深度融合分布式能源与智能电网深度融合。能源互联网可理解是综合运用先进的电力电子技术,信息技术和智能管理技术,将大量由分布
25、式能量采集装置,分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来,以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。我国能源互联网政策自“九五”规划起步,推动能源结构向清洁化、数字化与智能化持续演进。“十二五十二五”(2011-2015):扩大西电东送规模:扩大西电东送规模,特高压进入密集建特高压进入密集建设期设期:“十二五”期间,国家电网计划投入国家电网计划投入5000亿元专项资金用于特亿元专项资金用于特高压电网建设高压电网建设,新建特高压输电线路总长度达新建特高压输电线路总长度达4万公里万公里,新增变电新增变电(换流换流)总容量总容量4.3亿千伏安亿千伏
26、安。到2015年末全面建成以“三纵三横”为骨干网架的特高压交流输电网络及11条特高压直流输电工程,实现“西电东送”和“北电南送”的全国性能源优化配置格局。“十三五十三五”(2016-2020):能源与信息领域深度融合:能源与信息领域深度融合,推进源网荷推进源网荷储一体化:储一体化:“源网荷储”即包含了电源、电网、负荷、储能四方面要素的综合性电力系统。截至2024年3月,全国已有全国已有27个省份个省份、自治区自治区开展源网荷储一体化建设项目开展源网荷储一体化建设项目150个个,电源总装机超电源总装机超1亿千瓦亿千瓦。“十四五十四五”(2021-2025):推进电网基础设施智能化:推进电网基础设
27、施智能化,加强智能微加强智能微电网建设:电网建设:智能电网通过分布式能源、物联网、大数据分析、信息通信等技术部署电力供应,通过储能装置提高电网灵活性。国家电网计划在“十四五”期间投入2.23万亿元万亿元用于电网升级,全国电网总投资预计近3万亿元万亿元,南方电网公司预计2025年年,配电网将达配电网将达5000万千瓦分万千瓦分布式光伏布式光伏、250万台充电桩接入水平万台充电桩接入水平,2027年基本实现柔性化年基本实现柔性化、智能智能化化、数字化转型数字化转型。图:能源互联网使各类能源节点互联图:能源互联网使各类能源节点互联图:能源互联网的发展带来三个层面的产业机遇图:能源互联网的发展带来三个
28、层面的产业机遇资料来源:Opentechdiary,艾意凯咨询,中央政府门户网站,智研咨询,Gpower,21世纪经济网,西部证券研发中心9请仔细阅读尾部的免责声明1.7 算力升级反哺能源产业算力升级反哺能源产业,实现算电协同发展实现算电协同发展AI+能源”重塑电力系统形态,数字化转型成为必由之路。能源”重塑电力系统形态,数字化转型成为必由之路。面对新能源接入比例不断提高、负荷波动加剧以及绿色低碳发展要求不断提升的现实,构建以数字化、智能化为核心的新型电力系统已成为主流趋势。近年来,通过“AI+能源”模式,利用人工智能在电力市场中的深度应用,能源企业正逐步构建起一个集发电、输电、配电及消费于一
29、体的能源互联网,实现全流程、全时空、全链条的智能调控与优化。概括来说,AI赋能电力领域的方式主要有以下几种:1.智能调度与储能管理协同发力,助力电网提质增效降本智能调度与储能管理协同发力,助力电网提质增效降本 运用“专家系统”,优化调度策略:电网调度系统在运行过程中对知识经验的要求较高,AI技术的“专家系统”是指在利用信息技术,建立完善的数据库,让AI技术具备专家的能力,能够观察电力系统的运行调度状态,模拟人工进行分析、决策。智能化储能系统:利用AI大模型优化算法进行辅助决策,融合政策文本、实时电价、空间气象等多模态数据实现储能设备的智能调控。在电力供应不足时提供及时补充,在电力过剩时高效储能
30、,能够实现储能系统的安全、稳定与高效运行。2.实时感知实时感知+算法预测提升交易灵活性,构建智能化能量价值闭环。算法预测提升交易灵活性,构建智能化能量价值闭环。用户侧智能负荷管理:AI大模型基于设备历史运行工况、气象条件、地形地貌、节假日和社会经济活动等多种数据,完成对发电设施未来输出功率的推演以及对电力负荷的高精度预测,帮 助电网平衡供需和规划能源储备与调度。自动化电力交易系统:AI大模型基于机器学习算法分析历史电力交易数据、发电站输出、需求趋势预测电力价格,帮助发电企业优化交易策略,提高市场响应速度。图:图:AI与智能电网融合,搭建全流程数字化平台与智能电网融合,搭建全流程数字化平台资料来
31、源:德勤,国家能源局,南方能源建设,MDPI,西部证券研发中心10CONTENTS目 录CONTENTS目目 录录电源模块价值量抬升,AC/DC与DC/DC国内替代加速0201AI数据中心用电需求上涨,能源供给体系亟待重构变压器成为AI电力系统刚需,出海挑战与机遇并存0403供电体系迭代升级,HVDC加速替代传统UPS柴油发电机组景气度高位运行0511请仔细阅读尾部的免责声明资料来源:明阳电路公众号,中方信报公众号,Electronic Design,半导体产业纵横,西部证券研发中心122.1 AI服务器电源功率密度服务器电源功率密度、效率提升效率提升,用电需求增长用电需求增长图:图:AI电源
32、功率密度持续提升电源功率密度持续提升表表:AI服务器电源较普通服务器电源要求更高的功率密度、更强的转换效率等服务器电源较普通服务器电源要求更高的功率密度、更强的转换效率等AI服务器电源的功率密度和效率需大幅提升服务器电源的功率密度和效率需大幅提升AI算力推动电源需求激增算力推动电源需求激增,GPU能耗进入能耗进入TWh时代时代。AI服务器电源的特殊性主要在于其功率密度和效率。国际能源署(IEA)的数据指出,2023年NVIDIA芯片的电力消耗已达7.3TWh,2026年电力消耗将达2023年的10倍倍。随着AI服务器功耗的快速提升,服务器电源必须在保持效率不变的情况下通过提升功率密度以满足AI
33、服务器在处理大量数据和复杂计算任务时对电源的高要求。单机柜功率最高突破单机柜功率最高突破120kW,模块化挑战升级模块化挑战升级。AI系统在训练过程中需要用到GPU和TPU等加速器,它们可以处理重复性和密集型计算,但却异常耗电,功率大幅提升。如英伟达的DGX-1 GPU超级计算机内置8个Tesla P100 GPU,每个GPU算力达到21.2TeraFLOP,总共需要3200W的系统总功率;而最新一代的DGX-2超级计算机则内置16个Tesla V100 GPU,每个GPU算力达2 petaFLOP,所需系所需系统总功率达到统总功率达到10kW。在功率密度方面在功率密度方面,AI服务器电源在使
34、用时需要插入标准机架中,电源功率随着算力需求的增加而提升,功率密度的提升是主要难点。H100服务器机架的10.2KW的功率需要配备19.8kW的电源,而NVL72机架的120KW功率则要求198KW的电源模块。AI服务器电源的功率密度可达100W/立方英寸,远超普通服务器电源的50W/立方英寸。转换效率提升至转换效率提升至98%,支撑支撑AI服务器稳定高效运行服务器稳定高效运行。传统服务器电源的转换效率一般在96%,而AI服务器电源则需达到97.5%-98%的高标准,以降低能量损耗并支撑更高功率密度的GPU。AI服务器电源服务器电源普通服务器电源普通服务器电源功率密度可达100W/立方英寸50
35、W/立方英寸左右转换效率需要达到97.5%-98%的转换效率以降低能量损耗通常为96%电源架构包括UPS、AC/DC和DC/DC三个层级,以确保电力供应的连续性和稳定性。/生产成本可能需要四颗1800W的高功率电源,成本大幅上升只需要两颗800W的电源,较低请仔细阅读尾部的免责声明资料来源:芝能汽车,半导体产业纵横,浪潮信息官网,TrendForce,西部证券研发中心132.2 AI高速发展带来用电需求提升高速发展带来用电需求提升,AI电源价值量增加电源价值量增加图:图:2024全球服务器出货量有望达约全球服务器出货量有望达约1365万台(单位:万台)万台(单位:万台)AI电源服务器需求快速增
36、长电源服务器需求快速增长,价值量有望提升价值量有望提升AI技术精进技术精进,电力消耗剧增电力消耗剧增。据Artificial Intelligence Index Report2023统计,各类先进的AI模型,如DeepMind Gopher、HuggingFace BLOOM、OpenAI GPT-3、Meta OPT的单次训练耗电量分别高达1066MWh、433MWh、1287MWh和和324MWh。全球服务器出货回暖全球服务器出货回暖,AI服务器需求快速增长服务器需求快速增长。受益于AI大模型快速发展,算力需求快速提升,而AI服务器作为算力承载的核心基础设施,其出货量有望快速增长。根据
37、TrendForce集邦咨询统计,2023年AI服务器(包含搭载GPU、FPGA、ASIC等)出货量近120万台万台,同比增长38.4%,在整体服务器出货量中占比接近9%,2022-2026年AI服务器出货量CAGR将达22%。AI 服务器对电源要求更高服务器对电源要求更高,有望提升服务器电源价值量有望提升服务器电源价值量。大模型AI 训练服务器对算力需求更高,其服务器电源功率和配置数量明显提升。AI服务器功率是普通服务器的6-8倍,因此需要的电源也相应增加,通用服务器通常使用2个800W电源,而AI服务器则需4个1800W电源。服务器电源价格通常与其功率成正相关,故价值量或有所提升。参考浪潮
38、信息官网信息,浪潮信息通用服务器NF5170G7支持1+1冗余550W/800W/1300W CRPS标准电源,而其AI服务器NF5468G7却需要4个1600W/2000W/2200W/3000W80Plus铂金/钛金PSU,支持N+N冗余,电源数量及功率要求均有明显提升,后者价值量自然更高。1290 1359 1423 1338 1365-8%-6%-4%-2%0%2%4%6%12001250130013501400145020202021202220232024E出货量yoy861181501902370%5%10%15%20%25%30%35%40%45%050100150200250
39、202220232024E2025E2026E出货量yoy图:图:2026年全球年全球AI服务器出货量有望达服务器出货量有望达237万台(单位:万台)万台(单位:万台)请仔细阅读尾部的免责声明资料来源:英伟达产品说明书,麦格米特官网,麦格米特公司公告,麦格米特2023年报,西部证券研发中心142.3 AI电源市场空间广阔电源市场空间广阔,麦格米特订单放量麦格米特订单放量麦格米特持续与英伟达及服务器厂商进行对接验证麦格米特持续与英伟达及服务器厂商进行对接验证,推出适配电源系统推出适配电源系统。麦格米特自2023年起与英伟达进行对接和相关测试,并在2024年10月17日晚间发布公告,正式成为英伟达
40、的供应商伙伴。在2024年10月15日至17日召开的OCP全球峰会上,麦格米特推出了适用于NVIDIA MGX平台的最新电源系统,该系统具有6个个5500瓦电源模块瓦电源模块,在1U服务器电源架中提供总计33kW的功率,效率高达97.5%。麦格米特作为40余家数据中心部件提供商之一,参与了英伟达Blackwell GB200系统的创新设计与合作建设。目前,麦格米特正在与英伟达以及服务器厂商鸿海等进行紧密的对接和相关测试工作。CRPS高规格电源产品获认可高规格电源产品获认可,麦格米特电源进展迎来超预期点麦格米特电源进展迎来超预期点。在服务器电源领域,英特尔的通用冗余电源标准(CRPS)是顶级标准
41、,技术壁垒较高,麦格米特作为供货商之一,其CRPS系列服务器电源稳定性强,最高覆盖功率可达2200W,为国家新基建所需求的数据中心建设的计算设备提供高功率密度电源。全系列CRPS电源的平台完善可满足客户不同设备的选择,2023年底该项目进入验证阶段。图:图:NVIDIA GB200 NVL72机柜连接机柜连接36个个CPU和和72个个Blackwell GPU参数参数MEGMEG-CRPS550AOPCRPS550AOPMEGMEG-CRPS800AOPCRPS800AOPMEGMEG-CRPS1300AOPCRPS1300AOPMEGMEG-CRPS1600AOPCRPS1600AOPMEG
42、MEG-CRPS2200AOPCRPS2200AOP输入输入90VAC-264VAC/180VDC-300VDC输出电压输出电压12V,12VSB(2.5A)输出电流输出电流46.00A/2.50A67.00A/2.50A108.00A/2.50A133.00A/2.50A183.00A/2.50A效率效率80 PLUS platinum(94%)94%platimum/96%titanium冗余冗余1+1,2+1,3+1,2+2表:表:麦格米特麦格米特CRPS系列服务器电源效率可达系列服务器电源效率可达94%请仔细阅读尾部的免责声明资料来源:台达,新思界网,Yahoo,36kr,麦格米特官网
43、,新能源产业家公众号,新浪财经,CINNO公众号,西部证券研发中心152.4 AC-DC行业集中度高行业集中度高,台达占据主要份额台达占据主要份额下游需求旺盛下游需求旺盛,麦格米特产能高位运行麦格米特产能高位运行。目前AI电源市场下游需求旺盛,麦格米特产能利用率持续高位运行,株洲生产基地储能设备产线维持满产状态,海外订单交付实效远超客户预期。全球化布局方面,泰国工厂扩建进度加快。除英伟达外,麦米也在对接谷歌、博通、字节等厂商。博通首席执行官Hock Tan表示,预计2027年市场对定制款AI芯片的需求规模为600亿至亿至900亿亿美元,ASIC的应用有望进一步打开国内外AI电源需求空间。预计麦
44、格米特预计麦格米特25年占英伟达年占英伟达AI电源电源20%份额份额,结合近期麦格米特新获取的小批量订单份额情况等因素判断,预计麦格米特产品通过验证并绑定英伟达GB300芯片,2025年有望占据英伟达年有望占据英伟达AI电电源超源超20%份额份额。除麦米外,比亚迪电子也正在验证过程中,有望占据部分市场份额。图:台达占图:台达占2025年年AI电源市场电源市场60%份额份额厂商厂商产品产品研发费用率研发费用率市场布局市场布局技术优势技术优势台达台达5.5kW PSU效率可达97.5%8%-9%AC/DC电源行业龙头,市占率过半,提供全系列AI电源整合方案,具有垂直整合优势。90%专利布局于电力设
45、计领域的传统多相并联技术。光宝光宝5.5kW PSU33kW Power shelf5.5%持续进行策略投资及M&A,聚焦中长期成长且准入门槛较高的领域,积极布局云端运算电源、绿色数据中心等领域。高效的电源管理系统、利用MCU进行全数字自动控制、以负载量进行主动式冷却管理。麦格米特麦格米特HVDC 800V Power Sidecar800-2200W CRPS系列产品11.41%电源技术储备深厚,供电功率单元从Power shelf向Power Rack方案演进。从材料端利用稀土永磁体提升功率密度,从热管理端运用双循环液冷降低30%散热功耗。表:表:AI电源市场主要参与者为台达、光宝、麦格米
46、特电源市场主要参与者为台达、光宝、麦格米特60%20%20%台达麦米及其他光宝请仔细阅读尾部的免责声明2.5 DC-DC国产替代加速国产替代加速,服务器电源模块价值量提升服务器电源模块价值量提升算力提升带动服务器电源模块量价齐升,算力提升带动服务器电源模块量价齐升,AI服务器单机价值超服务器单机价值超1.2万元万元。单个GPU上共有60颗12V-1V的电源模块,以及1颗48V转12V的电源模块。AI服务器中DC-DC单卡价值达到1550元元,传统服务器平均包含2个GPU,而AI服务器以4-16个GPU为主,一台含有8个GPU的服务器的价值达到1.2万元,AI服务器DC-DC市场规模约为199亿
47、元。英伟达在英伟达在24H2宣布宣布DC-DC供应商除了芯源系统供应商除了芯源系统(MPS)外,新加入英飞凌和德州仪器外,新加入英飞凌和德州仪器(TI),芯源系统仍是主要供应商。,芯源系统仍是主要供应商。英伟达最新的GeForce RTX5080显卡设计中,14相GPU核心供电模块由MPS生产的MP29816控制器和14颗MP87993 DrMOS主导。英飞凌和德州仪器(TI)均是第三代半导体的原厂,两家公司将提供以往由MPS独家供给的电压调节器组件,这不仅有助于降低英伟达的供应成本,更加快了其AI服务器系统的量产进程。服务器电源为蓝海市场,国产替代进度加快。服务器电源为蓝海市场,国产替代进度
48、加快。当前服务器电源市场的国内厂商包括杰华特、晶丰明源、矽力杰、长工微等。杰华特基于自有的高压工艺和DC-DC控制技术,推出了用于CPU供电、单芯片可支持60A以上输出电流的智能功率级(DrMOS)和多相控制器系列芯片。厂商厂商主要产品主要产品技术优势技术优势市场布局市场布局MPSMPS288x系列控制器拥有器件集成工艺BCD Plus及无焊线封装工艺Mesh ConnectTM,能够专注开发高集成度、小型化解决方案在芯片制造方面使用Fab-lite模式,以研发的制程代替代工厂提供的制程,在封装方面采用外部封装厂,最终测试于成都工厂完成。德州仪器德州仪器DC-DC电源模块包含集成电感器、集成变
49、压器两大系列产品在模拟半导体领域加大研发投入,如电源管理、信号处理、射频技术、接口技术等领域专注模拟芯片和嵌入式处理芯片,拥有12家晶圆制造厂、7家封装测试工厂。杰华特杰华特DC-DC降压转换器、升压转换器、升降压转换器、多相控制器基于整合后的BCD工艺,降低模拟芯片功耗、减少模块间相互干扰以虚拟IDM为主要经营模式晶丰明源晶丰明源16相双轨数字PWM控制器、4相PWMVID控制器高压BCD-700V工艺平台进行技术升级,自研的第一代0.18m BCD工艺平台已实现量产,EMSOP封装技术持续研发依托LED驱动芯片技术积累,拓展DC-DC电源芯片领域,产品完全符合NVIDIA最新的OpenVR
50、eg电源规范表:服务器表:服务器DC-DC电源国产替代进度加快电源国产替代进度加快资料来源:倚天资本公众号,功率之心公众号,杰华特2024半年报,晶丰明源2024年报,新浪财经,芯源系统公众号,EEPW公众号,与非网公众号,西部证券研发中心16请仔细阅读尾部的免责声明2.6 相关标的相关标的归母净利润归母净利润/亿元亿元PE/倍倍股票代码股票代码公司名称公司名称总市值总市值/亿元亿元2025E2026E2027E2025E2026E2027E002851.SZ麦格米特2368.3711.1210.1328.2121.2323.30300870.SZ欧陆通1163.184.305.3728.57
51、20.9023.300285.HK比亚迪电子75755.1967.7881.7412.7910.428.64麦格米特:麦格米特:麦格米特是以电力电子及相关控制技术为基础的电气自动化公司,专注于电能的变换、自动化控制和应用。公司产品主要包括智能家电电控产品、电源产品、新能源及轨道交通部件、工业自动化、智能装备、精密连接六大类。电源产品在工业设备和家用、商用设备中都有广泛使用,其型号众多,功率差异较大,涉及的行业较为分散,各个电源厂家的市场定位不尽一致,因此行业竞争较为分散。2024年,公司电源产品销售收入23.53亿元亿元,同比增长10.90%,占公司营业收入的28.80%。欧陆通:欧陆通:公司
52、专注于电源领域,主要从事开关电源产品的研发、生产与销售。公司作为快速发展的开关电源企业,致力于为客户提供可靠、高效、智能的开关电源产品。目前公司主要产品包括电源适配器、数据中心电源和其他电源等。在服务器电源产品及解决方案上,公司已推出了包括3200W钛金M-CRPS服务器电源、1300W-3600W钛金CRPS服务器电源、3300W-5500W钛金和超钛金GPU服务器电源、浸没式液冷服务器电源及机架式电源解决方案等核心产品,2024年数据中心电源业务营业收入为14.59亿元亿元,同比增长79.95%,毛利率为25.04%,同比增加5.49%,主要系高功率服务器电源产品出货占比提升,产品结构改善
53、。比亚迪电子:比亚迪电子:业务涉及智能手机、智能穿戴、物联网、智能家居、游戏硬件、机器人、无人机、通信设备、新能源汽车、医疗健康设备等多元化的市场领域。目前AI数据中心和机器人业务成为公司重点开发方向。公司拓展了企业级通用服务器、存储服务器、AI服务器、液冷散热、电源管理等产品及解决方案。表:预计麦格米特、欧陆通归母净利润持续增长表:预计麦格米特、欧陆通归母净利润持续增长资料来源:麦格米特2024年年报,欧陆通2024年年报,iFinD,西部证券研发中心注:盈利预测来自注:盈利预测来自iFinD一致预期一致预期17CONTENTS目 录CONTENTS目目 录录电源模块价值量抬升,AC/DC与
54、DC/DC国内替代加速0201AI数据中心用电需求上涨,能源供给体系亟待重构变压器成为AI电力系统刚需,出海挑战与机遇并存0403供电体系迭代升级,HVDC加速替代传统UPS柴油发电机组景气度高位运行0518请仔细阅读尾部的免责声明3.1 HVDC、UPS电源基本情况及工作原理电源基本情况及工作原理19HVDC:单级整流架构简化路径,电能转换效率显著提升。单级整流架构简化路径,电能转换效率显著提升。HVDC电源系统电源系统主要由交流配电单元、整流模块、蓄电池、直流配电单元、电池管理单元、绝缘监测单元及监控模块组成。它通过将交流电整流为直流电,然后通过直流配电单元为IT设备供电。HVDC工作原理
55、:工作原理:在市电正常时,整流模块将交流电转换成高压直流电,供给IT设备并为蓄电池充电;在市电异常时,蓄电池继续为IT设备供电。与传统UPS系统需经过AC-DC-DC/AC两级转换不同,HVDC方案通常实现单级AC-DC转换,从而避免了逆变环节,减少电能转换损耗。UPS:稳压逆变保障持续供电,传统方案依旧具备冗余优势。稳压逆变保障持续供电,传统方案依旧具备冗余优势。UPS不间断电源设备不间断电源设备是一种含有储能装置,以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备,主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。UPS不会因短暂停电中断、可以一直供应高品质电源,有效保护精密仪器的电源设备。
56、UPS类似稳压器,亦有稳定电压的作用。工作原理:工作原理:UPS在市电正常时,UPS不间断电源通过整流器将市电转换为直流电供给蓄电池充电,并通过逆变器将直流电转换为稳定的交流电供给负载;当市电中断时,蓄电池通过逆变器将储存的直流电能转换为交流电继续供给负载,确保负载供电的连续性和稳定性。UPS系统一般采用1+1、2N冗余,1+1系统中只有一条市电输入,两台UPS互为冗余;2N系统中有两条市电输入,当某路市电断电后,另外一路市电也能起到供电作用。图:图:HVDC省去省去UPS系统中的逆变环节,降低电能损耗系统中的逆变环节,降低电能损耗资料来源:NTT Technical Review,西部证券研
57、发中心请仔细阅读尾部的免责声明3.2 HVDC省去逆变环节,减少电能转换消耗省去逆变环节,减少电能转换消耗20HVDC:运行成本节省运行成本节省20%,初期投入与配电要求门槛较高。,初期投入与配电要求门槛较高。优势:优势:HVDC系统减少了交流/直流转换环节,通常只需要一次AC/DC转换,因此HVDC的运行效率更高。稳定性和可靠性较高,减少了潜在的故障点。在供电系统上,HVDC是直流+/-级母线供电,对于IT设备不存在零地电压问题。电源系统的建设和运营成本相对较低,运营成本可节约10%-20%。此外,HVDC电源集成化程度高,占地面积可节约60%-80%,使得数据中心可以部署更多服务器或安全冗
58、余空间。劣势:劣势:直流电不存在过零点,与交流电相比灭弧相对困难,因此直流配电所需的开关性能要求更高。初始投资相对较高,需要专门的直流配电设备和线路。应用范围相对较窄,主要适用于对直流供电有需求的设备和系统。UPS:效率与灵活性不足成制约,系统复杂度增加故障风险。:效率与灵活性不足成制约,系统复杂度增加故障风险。优势:优势:能提供稳定的交流电源,输出电压和频率稳定度高,可有效保护设备免受电网波动和干扰的影响。适用于各种类型的负载,包括计算机、服务器、通信设备等。具备完善的保护功能,如过载保护、短路保护、过压保护等。劣势:效率相对较低,能量转换过程涉及两次变换,存在劣势:效率相对较低,能量转换过
59、程涉及两次变换,存在能量损耗。能量损耗。结构复杂,采用冗余设计时,系统的并机设计可能增加故障风险。扩容和改造相对繁琐,特别是整机形式的UPS。供电可靠性较差,当市电中断时,对设备的供电是由蓄电池放电再通过逆变模块输出,如果逆变模块损坏,蓄电池也就无法供电给负载。图:云计算中心电气架构采用市电图:云计算中心电气架构采用市电+UPS/HVDC模式模式名称名称双路双路UPS市电市电+UPS市电市电+HDVC在线在线 市电市电+UPS ECO 市电市电+HVDC离线离线电源效率电源效率/%9095969999.5扣除市电因素后扣除市电因素后折算设备效率折算设备效率/%9090929899表:市电表:市
60、电+HVDC离线架构电源效率最高离线架构电源效率最高资料来源:中国电源产业网,新浪科技,西部证券研发中心请仔细阅读尾部的免责声明3.3 巴拿马电源基本情况:提供模块化供电方案巴拿马电源基本情况:提供模块化供电方案21巴拿马电源柔性集成多级模块,供电链路全面优化升级。巴拿马电源柔性集成多级模块,供电链路全面优化升级。巴拿马电源集成10kV AC配电,隔离变压,模块化整流器和输出配电等环节,采用移相变压器取代工频变压器,并从10kV AC到240V DC整个供电链路做到了优化集成。拓扑简化效率拉升,模块峰值效率高达拓扑简化效率拉升,模块峰值效率高达98.5%。巴拿马电源采用多绕组的移相变压器,大大
61、减小了变压器副边绕组的短路电流,降低其下游开关的短路电流容量,并结合整流模块单元,对传统供电架构的配电层级进行优化整合,缩短了传统供电中从变压器输出到AC UPS或240V/336V HVDC柜间的漫长链路,简化了此链路中的多级配电。与传统供电系统架构比,巴拿马电源供电链路中的开关器件大大减少,更加简洁高效、成本更低。利用多脉冲移相变压器实现低THDi和高功率因数,从而去掉了功率模块内部的功率因数校正环节。这部分环节的节省,使得巴拿马电源模块仅仅负责调压即可,拓扑大大简化,模块效率可以达到峰值98.5%。在轻载下20%时,效率就高达97.5%以上,其优势更明显。巴拿马电源中30kW的功率模块和
62、传统240V DC系统中15kW的模块体积一样大小。两类两类2N架构方案灵活部署,兼顾冗余保障与系统效率。架构方案灵活部署,兼顾冗余保障与系统效率。数据中心应用巴拿马电源系统的架构方案主要有两种:2N巴拿马供电方案、2N(巴拿马+市电)方案。2N巴拿马供电方案:巴拿马供电方案:A路巴拿马电源系统+B路巴拿马电源系统,两路在IT侧互为冗余备份关系,负载设计按照50%设计,考虑一定余量系统图,一般实际运行约40%负载。2N(巴拿马(巴拿马+市电)方案:市电)方案:A路巴拿马电源+市电,或者B路巴拿马电源+市电,将巴拿马电源移相变压器功率分成两部分输出,一部分给整流模块,一部分给IT设备,实现一路“
63、巴拿马+一路市电”模式,提高系统效率,预计整体效率提升0.5%。变压器变压器UPS/HVDC/巴拿马电源巴拿马电源服务器电源服务器电源板卡电源板卡电源UPS10kV AC 380V AC380V AC DC 220V AC220V AC 12/48V DC12/48V DC 0.8/1V DCHVDC10kV AC 380V AC380V AC 240V DC240V DC 12/48V DC12/48V DC 0.8/1V DC巴拿马电源巴拿马电源10kV AC 400V AC400V AC 240V DC240V DC 12/48V DC12/48V DC 0.8/1V DC表:表:HVD
64、C、巴拿马电源电压转换模式较、巴拿马电源电压转换模式较UPS有所优化有所优化资料来源:交流科技圈,IDC电气研究所公众号,倚天资本公众号,数智元公众号,台达公众号,西部证券研发中心请仔细阅读尾部的免责声明3.4 巴拿马电源优化供电链路,提高系统效率巴拿马电源优化供电链路,提高系统效率22巴拿马巴拿马电源适用于大型新建数据中心,改造场景受限制约推广节奏。电源适用于大型新建数据中心,改造场景受限制约推广节奏。优势:优势:具有高效率,高可靠性,高功率密度,高功率容量,兼维护方便等特点。相比传统数据中心的供电方案,占地面积减少50%,其设备和工程施工量可节省40%,其功率模块的效率高达98.5%,架构
65、简洁可靠性高,精简了中间环节,结构上设计紧凑,降低了投资成本。蓄电池单独安装,系统容量可以根据需求进行灵活配置。劣势:劣势:其变压器需要定制,设备成本较传统变压器高;在适用性方面,对于新建的大型数据中心,巴拿马电源够充分利用电源系统的容量,降低电源系统的TCO;对于小型数据中心或现有数据中心供电系统改造,巴拿马电源方案限制条件较多,如无法替换在网运行的部分不间断电源。AC UPS240V/336V HVDC巴拿马电源巴拿马电源冗余供电模式冗余供电模式主流:2N,DR很少采用:RR主流:1路市电+1路DC特别等级:2N HVDC主流:2N DC也可:1路市电+1路 HVDC可用性可用性结构复杂,
66、可用性一般结构简化,可用性高环节简洁,可用性极高整个链路效率整个链路效率因负载率低,93%95%97.5%占地面积(占地面积(2.2MW IT)310平方米300平方米110平方米建设周期建设周期12个月左右6个月左右3个月左右表:巴拿马电源可用性、链路效率等性能优于表:巴拿马电源可用性、链路效率等性能优于HVDC、UPS资料来源:台达官网,巴拿马供电技术白皮书,西部证券研发中心请仔细阅读尾部的免责声明3.6 HVDC加速替代加速替代UPS,渗透率有望提升渗透率有望提升23AIAI数据中心高功率需求下加速替代数据中心高功率需求下加速替代UPSUPS,HVDCHVDC渗透率有望提升。渗透率有望提
67、升。HVDC核心优势为低线路损耗、稳定性高,适用于大容量长距离输电。在数据中心应用中,HVDC因效率高(省去逆变损耗)、成本/占地优势,预计替代UPS成主流,以1100kW系统为例,HVDC占地减少30%30%,建设成本降低20%20%。2024年UPS市场规模约9090-100100亿元,HVDC在国内市场份额约为1010亿元,渗透率仅10%10%-15%15%。HVDC已在以BAT为代表的大型云计算数据中心和第三方colo数据中心等场景中实现大规模应用。全球全球HVDCHVDC市场超百亿美元,可再生能源推动市场超百亿美元,可再生能源推动VSCVSC技术需求增长。技术需求增长。2022年高压
68、直流输电市场规模为86.3986.39亿美元。预计到2030年,高压直流输电市场规模将从2023年的91.9591.95亿美元增长至167.53167.53亿美元,预测期内(2023-2030年)的复合年增长率为8.95%。基于电压源换流器的高压直流电(VSC-HVDC)是一种新型的高压直流输电技术,适合传输来自可再生能源(例如太阳能和风电场)的电力。据日本日立公司预测,2020年至2026年间,VSC-HVDC系统预计将在全球范围内新增超过3535吉瓦的输电容量。图:全球图:全球HVDC市场规模市场规模2030年将达年将达167.53亿美元亿美元 竞争格局较为集中,下游客户多为互联网云厂商。
69、竞争格局较为集中,下游客户多为互联网云厂商。2024年HVDC头部企业包含维谛、中恒、华为三家,共占近95%95%的市场占有率。中恒电气为腾讯租用的部分第三方数据中心提供电源产品及配电设备,腾讯80%80%-90%90%的数据中心采用中恒电气HVDC方案。除互联网云厂商外,中恒电气为中国银行内蒙古金融科技中心提供40MW HVDC系统,同步部署AI能耗管理平台,实现能耗预测准确率超90%90%。头部企业研发投入增加,技术升级赋能海外市场开拓。头部企业研发投入增加,技术升级赋能海外市场开拓。中恒电气2024年研发投入1.61.6亿元,占营业收入比例8.15%8.15%。目前,中恒电气正积极研发第
70、三代HVDC技术,将电压平台从400V提升至400V800V,可直接适配NVIDIA GB200等高功率GPU集群的供电需求。该技术升级对中恒电气开拓海外市场意义重大,未来有望凭借成本优势,打破海外厂商在北美等市场的垄断局面。资料来源:新浪财经,Market Research Future,览富财经,中恒电气2024年年报,西部证券研发中心请仔细阅读尾部的免责声明3.7 政策利好叠加全球化契机,政策利好叠加全球化契机,UPS行业迎机遇行业迎机遇24 设备更新政策拉动存量替换需求,数据中心扩张创造新增需求。设备更新政策拉动存量替换需求,数据中心扩张创造新增需求。2024年3月,国务院印发推动大规
71、模设备更新和消费品以旧换新行动方案,将UPS电源纳入超长期特别国债支持范围,鼓励企业升级为智能化、高效节能的新型UPS系统,直接刺激UPS存量市场需求。2024年,随着数字中国建设加速,新型工业化助力工业经济数字化转型,智慧电源行业也延续稳定增长态势。根据赛迪顾问发布的数据,2024年中国UPS市场规模为108.2亿元,同比增长10.75%,预计2026年将达到127.3亿元。同时,模块化UPS市场份额将超过非模块化UPS,2026年预计达到51.8%。从功率大小来看,我国不间断电源趋向大功率化。10KVA以上UPS占比达到80.4%,其中100KVA以上UPS占比达到50.7%。市场集中度较
72、高,头部企业加速研发创新。市场集中度较高,头部企业加速研发创新。在行业竞争格局方面,UPS行业市场竞争呈现头部企业主导态势,行业整体集中度较高,技术创新与定制化服务成为企业竞争核心。国内UPS市场中具有高端研发、生产能力的厂商较少,中低端产品供应过剩。头部厂商研发创新目标为提高效率、稳定性,向模块化、集成化方向发展。科华数据UPS以模块化为主,搭配自主研发的锂电系统,匹配海外超大规模数据中心的绿色化改造需求;施耐德Galaxy V系列UPS通过“E变换”模式将效率提升至99%。国内企业加速出海,把握全球发展机遇。国内企业加速出海,把握全球发展机遇。全球数据中心UPS市场规模预计从2024年的5
73、7.5亿美元增长到2027年的145.5亿美元,复合年增长率超7.4%。在全球化市场竞争中,国内企业加速出海,东南亚、中东等新兴市场成为增长亮点。科华数据将“出海”作为公司核心战略方向,计划加速拓展海外市场。科士达用磷酸铁锂UPS攻占通信基站市场,在东南亚“一带一路”通信基站中市占率超30%,海外订单增速达70%。15.60%14.20%12.10%58.10%科华数据华为vertiv其他图:图:2017-2023年中国年中国UPS市场规模逐渐扩大市场规模逐渐扩大图:图:2023年科华数据占年科华数据占UPS市场份额市场份额58.1%资料来源:科华数据2024年报,华为新闻动态,智研咨询,观研
74、报告网,新能源产业家公众号,Research Nester,西部证券研发中心请仔细阅读尾部的免责声明3.5 HVDC在数据中心应用广泛在数据中心应用广泛,中恒电气为主要供应商中恒电气为主要供应商25HVDC广泛应用于超大型数据中心,助力供电效率与可靠性双提升。广泛应用于超大型数据中心,助力供电效率与可靠性双提升。HVDC最早由中国电信进行试用并进行大规模推广,如今HVDC系统在大型或超大型数据中心中应用广泛,如阿里巴巴、腾讯、百度等互联网巨头的数据中心。大型政企的数据中心也逐渐采用HVDC系统,以提高供电效率和可靠性。中恒电气占据行业领先地位,深度绑定云计算与政企客户。中恒电气占据行业领先地位
75、,深度绑定云计算与政企客户。中恒电气是数据中心直流供电的领跑者,是腾讯云、阿里云、百度云的战略合作伙伴,是央企电信的天翼云、国家互联网数据中心、超算中心的长期合作伙伴。此外,由中恒电气提供HVDC电源系统的腾讯长三角人工智能先进计算中心、百度智算中心等算力中心为腾讯、百度大模型业务提供算力支撑,也印证了中恒HVDC供电方案产品、技术优势。超算中心落地验证技术实力,智能化运维保障系统高可用性。超算中心落地验证技术实力,智能化运维保障系统高可用性。国家超级计算天津中心在第七届世界智能大会上正式发布“天河E级智能计算开放创新平台”和“天河天元大模型”。中恒电气为天津超算中心设备提供380V直流超算电
76、源,装机容量约80MW。同时,这些直流电源系统还采用了智能化管理和监控技术,可以实时监测电能消耗、温度和故障情况,及时进行预警和调整,提高供电系统的可管理性和可维护性。其具有高效能量转换和低能耗特性,能够提供高负载和高可靠性的供电环境。图:图:腾讯长三角人工智能先进计算中心采用腾讯长三角人工智能先进计算中心采用HVDC系统系统图:百度阳泉智算中心为百度大模型提供算力支撑图:百度阳泉智算中心为百度大模型提供算力支撑资料来源:上观新闻,IDC新闻,中恒电气官网,西部证券研发中心请仔细阅读尾部的免责声明3.8 相关标的相关标的26净利润净利润/亿元亿元PE/倍倍股票代码股票代码公司名称公司名称总市值
77、总市值/亿元亿元2025E2026E2027E2025E2026E2027E002364.SZ中恒电气79/34.1326.0815.68603063.SH禾望电气1356.237.549.1727.9121.9915.20002518.SZ通合科技300.971.66/36.4426.9421.60002335.SZ科华数据2206.448.4314.0221.6917.9014.72表:相关企业归母净利润预计增加表:相关企业归母净利润预计增加中恒电气:中恒电气:数据中心电源公司面向数据中心等应用场景提供HVDC电源、预制化Panama电力模组、精密配电等智能供电产品。2024年公司保持与中
78、国移动、中国铁塔等通信运营商的紧密合作,在中国移动2024年开关电源集中采购项目4个标段均实现中标,在近年运营商集采招标中份额位居行业前列。2024年数据中心电源板块营业收入6.7亿元,占营业收入比重为34.06%。禾望电气:禾望电气:公司主营产品涵盖风电、光伏、储能、制氢、大容量电源、电能质量以及电气传动解决方案。公司自主研发的大容量电源产品,涵盖交流/直流、低压/高压、风冷/液冷、固定式/预装式/移动式等多种类型,产品电压覆盖400V-35kV,容量覆盖500kVA-100MVA,并支持进一步的并联扩容。通合科技:通合科技:公司专注于电力用UPS/逆变电源和数据中心HVDC产品的研发、销售
79、,HVDC产品包括高压直流供电模块、配套的监控底层系统以及整机系统,主要应用于各数据中心的直流供配电领域。该系列产品包括240V、336V、750V三个电压等级,以风冷产品为主,具有20kW、30kW等多个功率等级。科华数据:科华数据:公司业务涵盖智算中心、智慧电能、清洁能源三大领域。公司智算中心业务推出数据中心不间断电源UPS产品,功率范围覆盖300kVA-1200kVA,具备塔式、模块式两种机型,能全面覆盖不同规模的数据中心供电需求。2024年公司数据中心行业营业收入31.5亿元,毛利率28.77%,占营业收入比重为40.63%。资料来源:中恒电气2024年报,禾望电气2024年报,通合科
80、技2024年报,科华数据2024年报,iFinD,西部证券研发中心注:盈利预测来自注:盈利预测来自iFinD一致预期一致预期CONTENTS目 录CONTENTS目目 录录电源模块价值量抬升,AC/DC与DC/DC国内替代加速0201AI数据中心用电需求上涨,能源供给体系亟待重构变压器成为AI电力系统刚需,出海挑战与机遇并存0403供电体系迭代升级,HVDC加速替代传统UPS柴油发电机组景气度高位运行0527请仔细阅读尾部的免责声明 变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置。变压器主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、
81、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。以我国电力系统为例,发电机输出的中压电能需经变电环节升至110kV1000kV,方能实现大规模、低线损的远距离输电,电能输送至用电区域后需降至110kV10kV分配和接入各类工业企业、公建设施等用电负荷较大的终端用户,最后再降至低压380/220V分配和接入低压用户。数据中心等级高低决定其供电架构选择数据中心等级高低决定其供电架构选择。数据中心的配电变压器常选用干式变压器,采用2N或N+1配置。大型、中型和小型数据中心的一级负荷的配电变压器采用2N配置,小型数据中心在采用避免单点故障的低压供电系统的前提下也可采用N+1配置。资料来源:华辰变压器
82、股份有限公司2023年报,数据中心基础设施运营管理公众号,维基百科,西部证券研发中心4.1 数据中心等级决定供电架构数据中心等级决定供电架构,变压器起关键作用变压器起关键作用28图:变压器运行利用电磁感应原理(图中为降压变压器)图:变压器运行利用电磁感应原理(图中为降压变压器)类型类型适用数据中心适用数据中心备注备注按照冷却方式按照冷却方式干式变压器/油浸式变压器干式变压器干式变压器用空气进行冷却,体积小、效率高,维护简便按照相数按照相数单相变压器/三相变压器三相变压器单相变压器只针对容量较小的应用场合,数据中心通常采用三相变压器按照设计代号按照设计代号(干式变压器)(干式变压器)SCB9/S
83、CB10/SCB11SCB10SCB10损耗较SCB9低,SCB11尚未普及且成本较高表:数据中心通常选用低损耗、高效率变压器表:数据中心通常选用低损耗、高效率变压器请仔细阅读尾部的免责声明 变压器可分为运行在主干电网的电力变压器和运行在终端的配电变压器两大类变压器可分为运行在主干电网的电力变压器和运行在终端的配电变压器两大类。1)电力变压器电力变压器:用于较高电压的输电网升压降压应用(400kV、200kV、110kV、66kV),额定容量一般在200MVA以上。2)配电变压器配电变压器:配电变压器用于低压配电网(11kV、6.6kV、3.3kV、440V、230V),作为终端用户连接的手段
84、,可将电网中的高压电转换为可在工业企业、共建设施、城乡居民中使用的低压电力,一般额定小于200MVA。在网外,光伏、风电以及储能等新能源也通过配电变压器升压并入电网,在数据中心中在数据中心中,配电变压器多以配电变压器多以33kv及以下规格为主及以下规格为主。资料来源:Electrical Engineering Portal,CIRCUIT GLOBE,西部证券研发中心4.2 数据中心配电变压器多以数据中心配电变压器多以33kV规格为主规格为主29表表:数据中心变压器分为电力变压器和配电变压器两大类:数据中心变压器分为电力变压器和配电变压器两大类电力变压器电力变压器配电变压器配电变压器网络类型
85、网络类型用于较高电压的输电网络它用于配电网络以降低电压。电压等级电压等级400kV、200kV、110kV、66kV33kV、11kV、6.6kV、3.3kV、440V、230V容量等级容量等级电力变压器用于额定值200MVA以上配电变压器用于额定值小于200MVA大小大小与配电变压器相比,尺寸更大体积更小设计效率设计效率设计最高效率可达100%设计效率为50-70%效率公式效率公式效率以输出功率与输入功率之比来衡量这里考虑了全天效率。它是变压器在24小时内以kWh或Wh为单位的输出与以kWh或Wh为单位的输入之比。应用应用用于发电站和输电变电站用于配电站,也用于工业和家庭用途损失损失铜和铁的
86、损失全天发生铁损持续24小时,铜损耗基于负载周期负载波动负载波动在电力变压器中,负载波动非常小负载波动非常大操作条件操作条件始终在满负荷下运行在负载周期波动时在低于满负载的情况下运行考虑时间考虑时间它与时间无关它与时间有关磁通密度磁通密度在电力变压器中磁通密度较高与电力变压器相比,配电变压器的磁通密度较低核心设计核心设计设计用于最大限度地利用磁芯,并将在B-H曲线的饱和点附近运行,这有助于降低磁芯的质量与电力变压器相比,配电变压器的磁通密度较低用法用法用于升压和降压用作最终用户连接请仔细阅读尾部的免责声明按照冷却方式不同按照冷却方式不同,变压器分为干式变压器和油浸式变压器变压器分为干式变压器和
87、油浸式变压器。干式变压器依靠空气对流进行自然冷却或增加风机进行冷却,绝缘介质一般为环氧树脂或Nomex纸,一般用于综合建筑内(地下室、楼层中、楼顶等)及人员密集等要求防火、防爆的场所。油浸式变压器依靠变压器油作冷却介质和绝缘介质,根据防火防爆要求,油浸式变压器一般安装在独立的变压器室内或室外。数据中心内精密设备仪器对安全性要求高数据中心内精密设备仪器对安全性要求高,因此基本以干式变压器为主因此基本以干式变压器为主,价值量相对油浸也较高价值量相对油浸也较高。资料来源:华经产业研究院,西部证券研发中心4.3 数据中心变压器中以干变为主数据中心变压器中以干变为主30表表:干式变压器性能与数据中心相适
88、应:干式变压器性能与数据中心相适应干式变压器干式变压器油浸式变压器油浸式变压器绝缘介质绝缘介质树脂、绝缘纸等变压器油等冷却方式冷却方式自冷、风冷、水冷等油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷等安全性安全性无油、无污染、难燃阻燃、自熄防火变压器油可燃、可爆适用场所适用场所综合建筑内、人员密集区域等安全性能要求更高的场所独立变电场所等要求远离人群的场所造价造价贵约30%相对便宜应用场景应用场景大规模、远距离、跨区域电力传输的重要方式,是大型电网互联的重要手段;适合陆上风光远距离、大容量送电;形成坚强电网的核心设备,是进行各大区域电网互联的纽带在弱电网接入、偏远地区供电、异步电网互联等方面具有显著的技术优势;
89、适合远海海上风电送出;是构建智能电网的重要装备,可大幅度提高电网在动态无功支撑、电力潮流控制、故障电流限制、故障后黑启动等方面的水平请仔细阅读尾部的免责声明 数据中心变压器壁垒在于数据中心变压器壁垒在于24小时稳定运行小时稳定运行,对企业能力要求较高对企业能力要求较高。AI变压器需24小时连续工作,每时段有过载运行,输出要稳定,对产品的一致性、可靠性要求高,电压波动过大会影响芯片计算效率甚至导致宕机。从产能角度剖析,变压器制造工艺复杂,涉及铁芯叠装、绕组绕制、绝缘处理等。目前目前国内变压器企业较多国内变压器企业较多,但但AI数据中心变压器要求较高数据中心变压器要求较高,对企业研发对企业研发、非
90、标定非标定制化均有很强的能力要求制化均有很强的能力要求。数据中心变压器包括应用于高压配电室中的主变压器和低压配电室中的变压数据中心变压器包括应用于高压配电室中的主变压器和低压配电室中的变压器器。主变压器负责引入市电并降压,为整个数据中心园区供电。低压配电室变压器将电力精准分配至各机房楼层。地面每层机房设有UPS配电室,电源由低压配电室采用密集型母线引入。2023年数据中心变压器市场规模为年数据中心变压器市场规模为92亿美元亿美元,预计预计2024-2032年年CAGR超过超过7%。根据下游领域拆分,数据中心变压器市场分为主变压器和UPS配电变压器。根据Global Market Insight
91、s,2023年UPS部分拥有约65%的市场份额;按区域拆分,北美市场占比最高(33.7%),2023年市场规模为31亿亿美元。自2019年起,变压器价格已上涨40%,供应紧张态势至少延续至2026年底。随着AI数据中心领域需求爆发,以及原材料硅钢片、电磁线受上游产业扩展周期制约,变压器市场供过于求,交付周期通常为6-8个月,且短期内难以提高产能。资料来源:广州国际电源展公众号,Global Market Insights,Transformers Magazine,西部证券研发中心4.4 数据中心变压器技术壁垒高数据中心变压器技术壁垒高,供需缺口延续高景气供需缺口延续高景气31图:图:110k
92、V/35kV,40 MVA干式变压器可用于数据中心干式变压器可用于数据中心请仔细阅读尾部的免责声明 国内变压器企业较多国内变压器企业较多,但但AI数据中心变压器数据中心变压器壁垒壁垒较高较高,对变压器可靠性对变压器可靠性、安全性要求极高安全性要求极高。目前国内数据中心变压器市场格局较为分散,有相关数据中心订单的企业分为电网系企业和民营企业。民营企业主要以金盘科技、明阳电气、亿能电力、顺钠股份为主。金盘科技金盘科技:全球干式变压器头部厂商。在数据中心领域,公司凭借低损耗、低噪音、过载能力强、高可靠性、适应长期过载要求等优势,持续为国内外客户提供绿色节能、安全可靠的 AIDC 模块化电源装备(包含
93、变压器,成套开关电力模块、能源管理等产品)。2024年公司签订了140 余份数据中心订单,同比增长 603.68%。明阳电气:明阳电气:主营箱式变电站、开关设备、变压器。公司自主研发数字化、智能化环保新型电力设备MyPower数据中心电力模块,具有可快速部署、场地适应性强、运维效率高等特点,依靠电力功能模块的高度集成提高数据中心整体运行效率。公司为数据中心领域提供成熟的成套开关设备产品,与腾讯、京东、中国移动等知名企业建立了稳定的合作关系。亿能电力亿能电力:公司经营变压器、电抗器及其输配电设备成套装置的研发、制造、销售、技术服务;在字节跳动马来西亚数据中心项目中,公司供应33kV电压等级的25
94、00kVA变压器,共计共计210MW。公司公司派驻技术团队参与设备调试及运维培训,提供深度服务模式。资料来源:金盘科技2024年年报,证券时报网,亿能电力公众号,西部证券研发中心4.5 数据中心变压器企业以金盘科技数据中心变压器企业以金盘科技、明阳电气明阳电气、亿能电力亿能电力、顺钠股份为主顺钠股份为主32表表:数据中心变压器企业下游客户多为互联网云厂商:数据中心变压器企业下游客户多为互联网云厂商企业企业特点特点订单订单金盘科技全球干式变压器头部厂商、数据中心客户包括百度、华为、阿里、移动、电信、字节等签订数据中心订单140余份明阳电气主营箱式变电站、开关设备、变压器。推出MyPower数据中
95、心电力模块,客户包括腾讯、京东、华为、字节、移动等在手订单量充足,与腾讯、京东、中国移动等企业建立合作关系亿能电力主要生产变压器、电抗器等输配电产品,技术实力强,市场地位稳固,产品广泛应用于高速铁路、城市轨道交通等领域,成功切入字节跳动东南亚数据中心供应链为字节跳动马来西亚数据中心项目供应33kV电压等级的2500kVA变压器顺钠股份专注于输配电设备制造,干式变压器技术领先,产品覆盖数据中心、新能源、充电桩等多领域,行业地位突出电力变压器产品已应用于阿里杭州智算中心、秦淮数据中心、乌兰察布算力基地等CONTENTS目 录CONTENTS目目 录录电源模块价值量抬升,AC/DC与DC/DC国内替
96、代加速0201AI数据中心用电需求上涨,能源供给体系亟待重构变压器成为AI电力系统刚需,出海挑战与机遇并存0403供电体系迭代升级,HVDC加速替代传统UPS柴油发电机组景气度高位运行0533请仔细阅读尾部的免责声明资料来源:水晶球财经网,飞瑞电源,pdpcba,digikey,fgwilson,Cyberpower,Atemitech,西部证券研发中心345.1 UPS与柴油发电机协同作用,与柴油发电机协同作用,BBU替代趋势加快替代趋势加快图:图:BBU为机柜内部备电系统为机柜内部备电系统UPS与柴油发电机组合应用,形成可靠稳定的备电方案。与柴油发电机组合应用,形成可靠稳定的备电方案。数据
97、中心设计规范规定,A级数据中心应由双重电源供电,并设置备用电源。当主用电源发生故障时,备用电源应能承担数据中心正常运行所需要的用电负荷。BBU、UPS、柴油发电机、超级电容、柴油发电机、超级电容在数据中心的应急电源方策中各自承担不同角色。当市电中断时,超级电容可以在极短时间内释放储存的电能,为服务器关键组件(如内存、缓存等)提供充足的电力,防止数据丢失。同时超级电容还可抑制电压波动、消纳电网浪涌。UPS蓄电池在电力供应不稳定或中断时能迅速切换到储能装置供电模式,为关键设备提供临时的电力支持。与超级电容相比,UPS响应偏慢但持续时间较长。柴油发电机响应时间极限在100秒秒左右,但持续时间长、功率
98、大,只要有充足的柴油供应便可持续供电。BBU在数据中心的渗透率逐渐提高,有望取代在数据中心的渗透率逐渐提高,有望取代UPS。BBU采用锂电池,相比铅酸电池UPS系统,具有转换效率高、能量密度大、输出功率高、体积小等优势。BBU采用DC-DC转换方式,相较于UPS采用AC-DC的转换方式可以节约能耗。另外,BBU布置在IT机柜内部,相较于机柜外的备电系统,响应时间更短。图:柴油发电机可作为数据中心应急电源图:柴油发电机可作为数据中心应急电源图:图:UPS可作为储能装置供电可作为储能装置供电超级电容器超级电容器BBUUPS柴油发电机柴油发电机响应时间响应时间毫秒级秒级分钟级分钟级放电时长放电时长几
99、秒几分钟5分钟-10小时,取决于容量大小可长期持续表:柴油发电机、表:柴油发电机、UPS、BBU、超级电容性能各异,通常组合使用、超级电容性能各异,通常组合使用请仔细阅读尾部的免责声明资料来源:云柴动力有限公司官网,数据中心设计规范,LeesPower,Pengky,西部证券研发中心355.2 柴油发电机为高等级数据中心标配,核心部件价值占比高柴油发电机为高等级数据中心标配,核心部件价值占比高图:柴油发电机组包含柴油发动机与发电机图:柴油发电机组包含柴油发动机与发电机柴油发电机组是将柴油发动机与发电机组合的发电设备柴油发电机组是将柴油发动机与发电机组合的发电设备。其工作原理是柴油发动机燃烧柴油
100、,使化学能转化为机械能(压燃或火花塞点燃推动活塞、曲轴旋转),发电机与发动机曲轴相连,利用旋转机械能经电磁感应产生电能。由于机动性和独立性高,柴油发电机常备用来作为应急备用电源。数据中心常用的柴油发电数据中心常用的柴油发电机组一般为机组一般为1.6-2MW的大功率机型的大功率机型,由柴油发动机、发电机、控制系统三大关键部分构成。其中,发动机作为核心,成本占比达60%-70%,包含机体、曲柄连杆机构等多个系统;发电机成本占比约20%,由定子、转子等部件组成;控制系统成本占比约10%,由控制屏、传感器等组成。柴油发电机组是数据中心的主要后备电源之一柴油发电机组是数据中心的主要后备电源之一,高等级数
101、据中心高等级数据中心需强制配备需强制配备。根据我国GB50174-2017 数据中心设计规范,数据中心分为A、B、C三等级,A级数据中心应由双重电源供电,并应设置备用电源。备用电源宜采用独立于正常电源的柴油发电机组;后备柴油发电机组的性能等级不应低于G3级;A级数据中心发电机组应连续和不限时运行,发电机组的输出功率应满足数据中心最大平均负荷的需要。B级数据中心发电机组的输出功率可按限时500h运行功率选择。图:图:柴油发柴油发动机是柴油发电机组的核心部件动机是柴油发电机组的核心部件请仔细阅读尾部的免责声明365.3 柴油发动机价值量高企柴油发动机价值量高企,国产替代仍有广阔空间国产替代仍有广阔
102、空间数据中心用高功率柴油发动机市场由海外主导,市场景气度较高。数据中心用高功率柴油发动机市场由海外主导,市场景气度较高。目前数据中心柴油发电机市场供需关系紧张,海外厂商占据了全球柴油发动机的主要市场份额。在数据中心的建设中,柴油发电机组扮演着不可或缺的关键角色。发动机是柴油发电机组中价值量最高的构成部分,全球主要高功率柴油发动机生产厂商包括康明斯、MTU、三菱、卡特彼勒、科勒电力等,国内玉柴动力、潍柴动力等厂商逐渐成为数据中心柴油发电机市场的重要参与者。2023年全球柴油发电机市场规模为年全球柴油发电机市场规模为194.6亿美元,中国数据中心柴油发电机组市场空间约为亿美元,中国数据中心柴油发电
103、机组市场空间约为554亿元。亿元。预计全球柴油发电机市场将从2024年的208.4亿亿美元增长到2032年的370.3亿亿美元,预测期内复合年增长率为7.45%。从数据中心基建成本拆分来看,柴油发电机组占比最高达23%,是主要成本构成部分,后续有望伴随行业高景气放量增长。据中商产业研究院数据显示,2023年全球数据中心市场规模高达约822亿亿美元,柴油发电机组市场空间约为189亿亿美元;中国数据中心市场规模约为2407亿元亿元,柴油发电机组市场空间约为554亿亿元。海外国际大厂柴油发动机业务均实现高增长,拉动柴油发电机产业持续增长。海外国际大厂柴油发动机业务均实现高增长,拉动柴油发电机产业持续
104、增长。根据康明斯2024年的财务数据,其应用于电力系统的EBITDA由23年的8.36亿亿美元增长至24年的11.08亿亿美元;卡特彼勒2023年能源与交通业务收入280亿亿美元,同比增长18%。图:柴油发电机市场规模在数据中心发电机组中占比最高图:柴油发电机市场规模在数据中心发电机组中占比最高图:图:2019-2032年柴油发电机市场规模逐年递增年柴油发电机市场规模逐年递增资料来源:GPOWER上海动力展公众号,华全发电机组公众号,Fortune Business Insights,Market Research Future,康明斯2024年财报,卡特彼勒2023年财报,西部证券研发中心请
105、仔细阅读尾部的免责声明37风险提示风险提示数据中心投资不及预期:数据中心投资不及预期:如果AI数据中心整体投资情况不及预期,则数据中心基础设施,如柴油发电机、UPS、数据中心电源等细分领域的投资增速均可能受到负面影响。海外贸易风险:海外贸易风险:我国电力设备出口会受到海外国家地区贸易政策的影响,如果海外国家地区出台上调关税、设定准入门槛等贸易限制性措施,则可能导致我国厂商出海进度受阻。行业竞争加剧:行业竞争加剧:数据中心基础设施关注度逐渐提高,如果相关板块新玩家进入,或行业内竞争加剧,可能会影响行业整体的盈利能力。技术迭代风险:技术迭代风险:电力设备领域技术迭代较快,如果短期出现替代性技术迭代
106、,当前数据中心细分板块可能受到负面影响。投资评级说明投资评级说明38西部证券西部证券投资评级说明投资评级说明行业评级行业评级超配:行业预期未来6-12个月内的涨幅超过市场基准指数10%以上中配:行业预期未来6-12个月内的波动幅度介于市场基准指数-10%到10%之间低配:行业预期未来6-12个月内的跌幅超过市场基准指数10%以上公司评级公司评级买入:公司未来 6-12个月的投资收益率领先市场基准指数20%以上增持:公司未来 6-12个月的投资收益率领先市场基准指数5%到20%之间中性:公司未来 6-12个月的投资收益率与市场基准指数变动幅度相差-5%到5%卖出:公司未来 6-12个月的投资收益
107、率落后市场基准指数大于5%报告中所涉及的投资评级采用相对评级体系报告中所涉及的投资评级采用相对评级体系,基于报告发布日后基于报告发布日后6-12个月内公司股价个月内公司股价(或行业指数或行业指数)相对同期当地市场基准指数的市场表现预期相对同期当地市场基准指数的市场表现预期。其中其中,A股市场以沪深股市场以沪深300指数为基准;香港市场以恒生指数为基准;美国市场以标普指数为基准;香港市场以恒生指数为基准;美国市场以标普500指数为基准指数为基准。分析师声明分析师声明本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师,以勤勉的职业态度、专业审慎的研究方法,使用合法合规的信息,独立、
108、客观地出具本报告。本报告清晰准确地反映了本人的研究观点。本人不曾因,不因,也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。联系地址联系地址联系地址:联系地址:上海市浦东新区耀体路276号12层北京市西城区丰盛胡同28号太平洋保险大厦513室深圳市福田区深南大道6008号深圳特区报业大厦10C联系电话:联系电话:021-38584209免责声明免责声明39本报告由西部证券股份有限公司(已具备中国证监会批复的证券投资咨询业务资格)制作。本报告在未经本公司公开披露或者同意披露前,系本公司机密材料,如非收件人(或收到的电子邮件含错误信息),请立即通知发件人,及时删除该邮件及所附报
109、告并予以保密。发送本报告的电子邮件可能含有保密信息、版权专有信息或私人信息,未经授权者请勿针对邮件内容进行任何更改或以任何方式传播、复制、转发或以其他任何形式使用,发件人保留与该邮件相关的一切权利。同时本公司无法保证互联网传送本报告的及时、安全、无遗漏、无错误或无病毒,敬请谅解。本报告基于已公开的信息编制,但本公司对该等信息的真实性、准确性及完整性不作任何保证。本报告所载的意见、评估及预测仅为本报告出具日的观点和判断,该等意见、评估及预测在出具日外无需通知即可随时更改。在不同时期,本公司可能会发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告。同时,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收
110、入可能会波动。本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。对于本公司其他专业人士(包括但不限于销售人员、交易人员)根据不同假设、研究方法、即时动态信息及市场表现,发表的与本报告不一致的分析评论或交易观点,本公司没有义务向本报告所有接收者进行更新。本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。本公司力求报告内容客观、公正,但本报告所载的观点、结论和建议仅供投资者参考之用,并非作为购买或出售证券或其他投资标的的邀请或保证。客户不应以本报告取代其独立判断或根据本报告做出决策。该等观点、建议并未考虑到获取本报告人员的具体投资目的、财务状况以及特定需求,在任何时
111、候均不构成对客户私人投资建议。投资者应当充分考虑自身特定状况,并完整理解和使用本报告内容,不应视本报告为做出投资决策的唯一因素,必要时应就法律、商业、财务、税收等方面咨询专业财务顾问的意见。本公司以往相关研究报告预测与分析的准确,不预示与担保本报告及本公司今后相关研究报告的表现。对依据或者使用本报告及本公司其他相关研究报告所造成的一切后果,本公司及作者不承担任何法律责任。在法律许可的情况下,本公司可能与本报告中提及公司正在建立或争取建立业务关系或服务关系。因此,投资者应当考虑到本公司及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突。对于本报告可能附带的其它网站地址或超级链接,本公司不
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