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电力设备:全球AI共振,AIDC基建需求拐点已至

电气设备2025-03-16杨润思、杨凡仪国盛证券Z***
电力设备:全球AI共振,AIDC基建需求拐点已至

国内外龙头持续加码AI算力,AIDC开启新周期。阿里巴巴发布FY2025Q3业绩,该季度资本开支环比高增80%+至318亿元。其他国内互联网巨头字节、腾讯等亦竞相布局AI领域,各场景AI渗透加速,带动算力侧需求高增。 全球范围看,海外科技巨头均持续加码AI算力,北美CSP四大厂商2025年资本开支预计超3150亿美元。预计AI基建需求高增,AIDC(数据中心)将开启新周期。据SemiAnalysis数据,数据中心关键IT电源总需求将从2023年的约49GW翻倍,到2026年达96GW,其中90%增长来自AI相关需求。 AIDC产业链空间广阔,价值核心在供配电系统环节(占比57%),冷却环节((占比19%)。供配电系统包括柜外电源UPS/HVDC、备用电源柴发/燃气轮机,以及配电系统变压器、开关柜、电能质量产品、母线等。 UPS:UPS价值量占比数据中心总成本16%+。2023年国内UPS市场规模近百亿元,科华数据UPS行业份额位列Top3。预计至2026年,国内UPS市场规模将增长至127.3亿元。UPS为数据中心建设核心环节,重点关注【科华数据】、【科士达】。 HVDC:需求云化+降本诉求催化HVDC需求。据格隆汇APP,2021年国内数据中心UPS、HVDC方案渗透率分别为78%/12%,随着互联网巨头AI CAPEX持续加码,有望推动HVDC需求进一步增长,重点关注【科华数据】、【中恒电气】等。 温控:据Omdia,2023年全球数据中心温控市场同增约26%至77亿美元,预计至2028年规模达到178亿美元,CAGR2023-2028年约18.4%。 液冷应用占比有望提升至33%(现约17%)。服务器机柜功率提升趋势下,液冷重要性快速提升,重点关注【英维克】、【申菱环境】、【高澜股份】、【同飞股份】。 柴发:供需偏紧有望涨价,国产替代有望加速。国内市场多用柴发作为备用电源,柴油发动机多以外资品牌为主,但外资品牌相关订单已经排产至2027年以后;为保证项目推进,部分客户愿意加价购买外资品牌,此背景下国产品牌有望进口替代。建议关注:【科电电源】(、【柴柴重机】。 燃气轮机:美国当前电源首选燃气轮机,国内产业链有望受益。AI发展,数据中心功率有望逐步提升至100MW以上。美国电网相对老旧,燃气轮机发电稳定、功率较大,更适合AIDC供电。全球燃机巨头数据中心燃机订单供不应求,国内其核心产业链(叶片、铸件),且国内燃气轮机有望出海加速。建议关注:【振股股份】(、【应股股份】、【迈科科技】、【方方电气】。 变压器&开关:数据中心用变压器以干变为主,2023年我国干式变压器TOP1为【金盘科技】,市场份额约14%,已超外资品牌。目前变压器、开关等配电设备预制式趋势发展,【明阳电气】已开始推出MyPower一体化柜,将变压器、配电柜、UPS、SVG补偿等多种设备集成在一起,预制化生产,节约安装时间与占地面积。 电能质量:数据中心内HVDC、UPS、变频器、开关电源等设备会产生大量容性无功和谐波,造成数据丢失;须采用低压电能质量设备对配电系统进行主动补偿,提升数据中心电能质量。国内【盛弘股份】为第一梯队供应商。 母线:数据中心供电功率密度逐步加大,母线相较于传统电缆及列头柜,传输效率更高,未来末端配电有望加速采用母线方案。母线在国外应用已相当成熟,国内市场应用时间较短,国内市场以外资品牌为主,国产品牌份额偏低。【威腾电气】深耕母线技术,并在2024年9月和ABB((中国)共同出资成立股苏威腾ABB,有望在国内数据中心市场份额提升。 风险提示:数据中心需求不及预期、行业竞争加剧风险、技术迭代风险。 重点标的 股票代码 1、全球AI CAPEX超预期,AIDC基建大时代到来 1.1国内:阿里季度资本开支大超预期,互联网巨头竞相布局AI领域 阿里:FY25Q3资本开支超预期。2月20日晚,阿里巴巴发布FY2025Q3业绩(截至2024年12月31日止三个月的业绩),业绩超预期,同时,阿里该季度资本开支环比高增至318亿元,主要用于云计算基础设施的扩展、技术研发以及新兴市场的开拓。公司宣布,未来三年,阿里集团在云和AI的基础设施投入预期将超越过去10年总和,预计AI基建需求高增,其中AIDC(数据中心)为基建核心一环。 字节:大幅投入人工智能领域,并扩建数据中。据IDC圈,字节跳动于2024年6月宣布投资100亿林吉特(约21.3亿美元)在马来西亚建设人工智能中心,并额外投入15亿林吉特(约3.2亿美元)扩建数据中心。 腾讯:全面拥抱DeepSeek,AI算力侧需求有望进一步爆发。腾讯元宝、微信、ima、腾讯文档、QQ浏览器、QQ音乐等多款腾讯产品均已接入DeepSeek-R1模型,加速AI应用场景渗透。 1.2海外:持续加码AI算力,北美CSP四大厂商2025年资本开支预计超3150亿美元 据国盛通信整理,北美CSP四大厂商均已公布25年Capex指引,各大厂商仍在算力领域投资加码,亚马逊、谷歌、微软、Meta预计25年资本开支共超过3150亿美元:亚马逊:根据业绩会说明,24Q4资本支出为263亿美元,高于市场预期并创历史新高;同时2025年Capex指引达到1000亿美元,且大部分将用于AI发展和云业务AWS,满足AI服务需求,提供技术基础设施服务。 谷歌:24Q4资本支出为140亿美元,高于市场预期的132.6亿美元;25Q1资本支出将在160-180亿美元之间,高于市场预期的143亿美元;2025全年资本支出达到750亿美元,将继续向AI领域倾斜,开支主要用于对服务器和数据中心的投资,远超市场预期的588.4亿美元。 Meta:指引2025年资本支出将达到600-650亿美元,较市场预期高14.5%至24%。 以这一指引计算,2025年Meta计划资本支出较去年增长52.9%至65.7%;同时Meta表示,2025年全年资本支出将源于增加对生成式AI和公司核心业务投资。 微软:继续加大AI领域投入,计划在2025财年投资大约800亿美元用于建设数据中心,旨在训练AI模型并部署AI及基于云的应用程序。 1.3全球AI共振,AIDC基建大时代到来 全球AI共振,市场规模爆发。AI应用、大模型训练/推理等新需求、新业务崛起,带动AI市场规模高速增长,据PrecedenceResearch预测,2024年全球AI市场规模为6382.3亿美元,2025年预计为7575.8亿美元,预计到2034年将达到约36804.7亿美元,2025-2034年CAGR为19.20%;其中2024年美国AI市场规模为1460.9亿美元,预计到2034年将价值约8514.6亿美元,2025年至2034年的复合年增长率为19.33%。亚太地区预计将成为增长最快的人工智能市场,预期2025-2034年CAGR达19.8%。 图表1:2024-2034年全球AI产业规模(单位:十亿美元) 图表2:2024年全球AI市场规模格局 AIDC是AI时代的核心基础设施。人工智能(AI)技术的日益集成,提高了数据中心的规模和处理能力要求。智算中心(AIDC,ArtificialIntelligenceDataCenter)是以AI计算任务为主的数据中心:基于最新AI理论,采用领先的AI计算架构,提供AI应用所需算力服务、数据服务和算法服务的新型算力基础设施;与通用型IDC数据中心在多个方面存在显著差异,包括芯片类型、应用场景、机柜规格。 图表3:IDC通用数据中心与AIDC智算中心的差异 各互联网巨头加大资本开支,AI时代对于AIDC有明确而巨大的需求。终端云厂商算力资本开支主要用于采购服务器,以及AIDC基建,据SemiAnalysis数据,数据中心关键IT电源总需求将从2023年的约49GW翻倍,到2026年达到96GW,其中90%的增长来自人工智能相关需求。 图表4:全球数据中心IT电力需求 数据中心核心硬件主要由以下几个环节组成: IT设备(服务器及存储设备):为大数据中心的核心设备,主要负责数据处理和运算的重任,以及存储数据并提供数据的读写访问,其性能直接影响着大数据中心的运行效率。 电源设备:负责提供稳定的电力供应,保证数据中心的正常运行。常见的电源设备包括UPS(不间电电源)(、柴油发电机、燃气轮机等。UPS是数据中心中最常见的电源设备之一。 冷却设备(温控环节)( :负责控制数据中心的温度,保证设备的正常运行。此外,随着数据中心规模的不电扩大,冷却设备的规模和容量也需要不电提升,以满足数据中心设备的散热需求。 配电系统:包括变压器、不间电电源、开关柜等;为机房提高稳定可靠的动力电源。 图表5:数据中心设备构成 1000kw,2N线路配置数据中心在美国 、中国 、马来西亚硬件成本分别为860/500/460万美元。据施耐德电气,美国1000kw,电源线路配置为2N的数据中心硬件总成本为860万美元,其中供配电系统环节占比49%,冷却环节占比16%;同等配置下,中国数据中心硬件总成本为500万美元,其中供配电系统环节占比57%,冷却环节占比19%;马来西亚数据中心硬件总成本约460万美元,其中供配电系统环节占比57%,冷却环节占比19%。 图表6:中国、美国、马来西亚数据中心成本拆分对比(百万美元) 2、温控:液冷逐步刚需化,加速渗透 数据中心能耗占比来看,温控系统能耗仅次于IT能耗。算力提升带来芯片功耗和机柜功率密度增长,数据中心控能耗和散热尤为重要。据CDCC《数据中心间接发发冷却皮( 书》,PUE为1.98/1.5/1.3时温控系统的能耗占比分别为38%/26%/17.5%,提升机房温控效率能够有效降低数据中心PUE。据IDC液冷数据中心皮书。IT设备,冷却温控系统,电源系统和网络/安全设备能耗占比分别为49%/39%/7%/5%。 图表7:2023年数据中心能耗消耗构成(%) 数据中心液冷系统由室外和室内侧组成,CDU为液冷系统核心元器件。液冷系统通用架构来看,室外侧由冷却塔、一次侧冷却液构成,室内侧由冷却分发单元(CDU,Cooling Distribution Units)、二次侧冷却液以及IT机架(液冷机柜)。其中,液冷CDU为液冷系统核心环节。CDU与泵、散热器、热交换器和控制器等协同运作,通过管道和泵将冷却液输送至需要冷却的设备(服务器、存储器等IT发热器件),并由冷却液吸收带走设备产生的热量。而后,吸收完热量的冷却液被输送至热交换器中进行散热处理,再通过管道重新回到冷却介质供应系统,循环往复实现散热。 图表8:数据中心液冷系统通用架构 据Omdia,2023年全球数据中心温控市场规模同比增长约26%至77亿美元。AI高速发展趋势下,预计至2028年数据中心温控规模将达到178.47亿美元,CAGR2023-2028年约18.4%。其中,2024年Omdia预计数据中心液冷市场占比约17%,展望2028年,随着数据中心规模稳步增长,液冷应用占比有望提升至33%。竞争格局方面,2023年,全球数据中心制冷市场整合加剧,Top5和Top10集中度较上年上升5%。Vertiv、Johnson Controls和Stulz位列市场份额Top 3。 图表9:2021A-2028E数据中心温控市场规模及预测(百万美元) 3、电源:高功率大势已定 3.1UPS:AI基建重要一环,占比IDC价值量约16% UPS、HVDC、巴拿马电源为国内数据中心供电系统主股方案,巴拿马电源主要由阿里部署。相较于UPS,HVDC的电能效率和可靠性更高,在占地面积和成本方面更具优势,随着数据中心功率提升,HVDC渗透率有望提高。2021年,国内数据中心UPS方案渗透率78%,HVDC约12%。HVDC市场集中度高,据DCMAP,龙头分别为中恒电气、台达和Vertiv,2022年CR3高达90%。 IDC价值量分布来看,UPS价值量占比数据中心总成本16%。UPS(