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AI基建行业专题:AI基建产业梳理:基建加速迎景气周期

2025-06-03-国信证券c***
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AI基建行业专题:AI基建产业梳理:基建加速迎景气周期

请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容核心逻辑Ø智算需求爆发推动数据中心持续增长,AI基建中供配电和制冷是核心环节•需求和政策驱动智算中心(AIDC)基建爆发,资本开支达千亿美元量级:智算需求驱动和顶层政策牵引下,全球政府、互联网企业、运营商均开启巨额资本开展计划,海外大厂(谷歌、微软、亚马逊、Meta)2025财年资本支出指引达3200亿美元,较2024年增长约39%;国内大厂阿里、字节、腾讯均投入大量资本开支建设AI基础设施,阿里宣布三年投入3800亿超过去10年总和。•技术变化和价值量视角看供配电和制冷是AI基建核心环节:AIDC功率密度提升对AI基建的供电、散热提出高要求,价值量上看AI基础设施建设中制冷占比超20%、供配电系统超50%。ØAI基建之供电电源:主用电源-燃气轮机作为数据中心主用电源迎长景气上行周期拐点,备用电源-柴油发电机组作为数据中心断电时必要保障跟随AI基建放量,重点关注高价值量、供给稀缺的核心卡位环节•燃气轮机受益AI基建迎来长景气上行周期拐点:燃机发电以建设周期短、建设成本低等优势成为海外AIDC主用电源首选。燃气轮机受益新兴市场电力需求、更新替换大周期和AI基建增量多因素驱动拐点已至,2024年全球燃机订单量增长同比38%。燃机整机厂收入高增订单饱满指引行业景气度,燃机巨头GEV订单已排至2028年,预计未来5年年均市场规模近400亿美元。•燃机热端叶片产能稀缺、价值量高、具有耗材属性,是燃气轮机核心卡位环节:热端叶片占燃机核心机价值量超1/3,兼具新机和维修需求且产能紧张。•柴油发电机组作为数据中心备用电源将迎长景气周期:据康明斯预测,2026年全球数据中心柴发市场将达90亿美元,且将保持近两位数增长至2030年。•柴发产业链供需紧张价格上涨,关键环节内资厂商开始突破:2MW柴油发电机组是数据中心主流选择,内资厂商开始突破,价值量占比过半的发动机环节国产化加速。产业链供给端扩张受限,需求端数据中心高景气驱动,反映在价格端呈上升趋势带来产业链公司业绩弹性。ØAI基建之制冷系统:液冷将替代风冷成为产业趋势,冷水机组作为外部冷源是核心受益环节•数据中心液冷作为制冷必要选择需求快速增长,冷水机组作为外部冷源风冷液冷均受益:数据中心液冷需求随算力密度提升快速增长,预计2028年市场规模突破千亿,冷水机组作为外部冷源受益风冷稳健增长和液冷加速渗透,全球冷水机组龙头订单饱满印证行业高景气度。Ø投资建议:重点关注下游需求爆发拐点能在产业链中核心卡位、供给刚性、绑定大客户放量的环节,维持“优于大市”评级•AI基建资本开支处于爆发拐点,产业链长景气周期确定,建议重点关注核心卡位、供给稀缺、绑定大客户放量的环节:1)燃机产业链关注热端叶片和其他铸件:重点推荐应流股份、豪迈科技;2)制冷环节重点关注液冷、冷水机组及供应链配套厂商:重点推荐冰轮环境、汉钟精机、联德股份、同飞股份。Ø风险提示:AI技术发展不及预期、下游需求不及预期、行业扩产速度超出预期、AI基建产业链厂商订单低于预期 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容图1:AI基建产业链结构梳理资料来源:刘文龙,《TH公司柴油发电机组产品市场营销策略优化研究》,南昌大学,2023、三菱官网、GE官网、ODCC《冷板液冷服务器设计白皮书》、国信证券经济研究所一张图梳理AI基建产业链结构供配电(约40%-50%)主用电源-燃机备用电源-柴发(供配电中占柴油发动机:占比60%控制系统与其他零部件:控制系统占2%;其他零部件合计10%整机OEM:单GW价值量20亿元(3亿+美元),核心机价值量占比50%-60%;发电机20%-25%;控制辅助系统15%-30%燃烧室:占核心机20%-25%压气机:占核心机30%-35%涡轮叶片:占核心机30%-35%柴油发电机组整机:单GW价值量1亿元(单MW100万元) 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容AI基建产业链重点公司盈利及估值表1:AI基建产业链重点推荐标的最新估值(20250530)证券代码证券简称投资评级收盘价总市值(亿元)2024A603308.SH应流股份优于大市20.831410.42002595.SZ豪迈科技优于大市61.344912.53000811.SZ冰轮环境暂无9.47940.82002158.SZ汉钟精机优于大市17.78951.61605060.SH联德股份暂无17.97430.78300990.SZ同飞股份暂无44.87760.91资料来源:Wind、国信证券经济研究所整理,注:未评级标的盈利预测为Wind机构一致预测 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容目录 AI基建行业梳理01AI基建之主用电源-燃气轮机02AI基建之备用电源-柴油发电机03AI基建之制冷04投资建议及风险提示05 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容智算中心是数据中心形式的重要新型基础设施7图2:数据中心架构图资料来源:首程控股-《数据中心行业投资与价值洞察》、国信证券经济研究所整理表3:数据中心算力类型分类类型概念应用场景基础算力传统的计算机计算方式,用于执行各种任务和应用程序面向众多应用场景:电商、搜索、短视频、制造、金融、政务、军事等千行百业,具有普适普惠性智能计算一种新型的计算方式,强调人工智能、机器学习等领域的应用面向人工智能应用场景:安防、医疗诊断、自动驾驶、交通规划、搜索/推荐等超级计算用于执行大规模并行计算任务的计算机系统面向科学和工程计算场景:天气预报、核聚变模拟、飞行器设计等资料来源:华信咨询设计研究院、国信证券经济研究所整理Ø数据中心(IDC, Internet Data Center)是为企业或机构提供集中化IT基础设施支持的专用设施。通过物理空间(如机房、建筑或园区)承载客户部署的服务器、存储及网络设备集群,并提供稳定电力供应、环境温控、物理安防、实时运维监控等核心服务,从而保障客户数字化应用的高效运行、数据存储及服务交付。Ø数据中心按算力类型分类可分为通用数据中心、智算数据中心和超算数据中心。Ø智算中心(Artificial Intelligence Data Center,简称AIDC)作为承载算力、发展人工智能的关键基础设施,目前已经进入了高速建设周期。 特点芯片架构运算精度编程框架建设模式通用性强,可以执行多种任务和应用程序CPU芯片单精度浮点运算(FP32)LAMP(Linux+Apach+MySQL+PHP)、SpringMVC、Docker/K8s、VUE企业自建,或服务商投资建设强调人工智能和机器学习算法的执行AI芯片(GPU、NPU、FPGA、ASIC等)通常有FP32、FP16或低精度整数,目前FP16及以下精度主流使用Pytoch、TensorFlow、MindSpore、OneFlow、DeepSpeed企业自建、政府投资、服务商投资等多主体用于处理大规模数据集和复杂模型高性能CPU(GPU)等组成计算集群双精度浮点运算(FP64)以上MPI+X政府投资为主 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容智算需求爆发推动数据中心持续增长图3:全球核心IT电力需求(单位:GW)资料来源:Semianalysis、国信证券经济研究所整理20232024E2025E2026E2027E2028E非AIDC数据中心电力需求AIDC电力需求Ø在人工智能、大数据分析及机器学习等技术快速迭代的推动下,智算需求成为数据中心发展的重要驱动力•根据中国信息通信研究院测算,截止2023年底全球算力总规模约910EFLOPS(FP32),同比+40%,核心增长驱动因素是智算中心的大幅扩张。•据Semianalysis预测,全球数据中心核心IT电力需求(给服务器供电计算电力消耗,不包括制冷)2023年为49GW,2026年增长至96GW,47GW增量电力需求中新建智算中心需求达40GW(占比85%);据彭博社预测,智算中心基础设施带来的生成式AI收入2024-2032年CAGR超30%。 图4:全球生成式AI收入及预测资料来源:Bloomberg intelligence、首程控股-《数据中心行业投资与价值洞察》、国信证券经济研究所整理8 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容需求和政策牵引下全球均对AI基建投入巨额开支表4:各国AI基建项目开支情况项目方总资金规模AI基建金额中国银行未来五年计划提供合计规模不低于1万亿元专项综合金融支持,其中股、债合计不低于3000亿元未明确披露专门用于AI基建金额,但通过多元化金融工具,围绕国家算力枢纽节点规划,支持智算中心及配套设施和园区基础设施建设星际之门(Stargate),由OpenAI、甲骨文、软银联合成立初始投资1000亿美元,计划在未来4年内扩展至5000亿美元整体投入用于人工智能发展所需的基本数据中心和计算基础设施等欧盟委员会主导,联合成员国及私人资本2000亿欧元(公共投资500亿欧元+私人资本1500亿欧元)启动200亿欧元基金支持人工智能超级工厂法国政府联合阿联酋MGX基金、加拿大布鲁克菲尔德资管等国际资本1090亿欧元阿联酋300 - 500亿投资建人工智能园区;加拿大布鲁克菲尔德基金投资150亿欧元建设多个数据中心,50亿欧元投资相关基础设施;贝莱德计划与微软合作在法国投资300亿欧元建设数据中心;伊利亚集团投资30亿欧元用于人工智能基础设施领域;Mistral AI计划投资“数十亿欧元”建设超大型数据中心资料来源:中国银行官方公众号、国信证券经济研究所整理9Ø在下游行业需求驱动和顶层政策持续牵引下,2025年起国家层面、互联网企业、电信运营商等企业纷纷开启智算中心的资本开支计划•2025年初以来,中美欧等国家地区纷纷发布千亿美元以上资金规模投向AI基建领域:中国银行万亿元专项金融支持、美国1000亿美元(未来4年内扩展至5000亿美元)、欧盟2000亿欧元、法国1090亿欧元。 项目具体情况2025年1月23日,中国银行发布《支持人工智能产业链发展行动方案》,未来五年计划为人工智能全产业链各类主体提供合计规模不低于1万亿元专项综合金融支持,其中股、债合计不低于3000亿元。2025年1月21日,特朗普在白宫宣布了一项名为“星际之门”(“Stargate”)的人工智能基础设施投资计划。该项目初始投资为1000亿美元,并计划在未来4年内扩展至5000亿美元2025年2月11日,欧盟主席冯德莱恩宣布建设四座AI超级工厂专注于开发高复杂度AI模型,整合欧盟成员国算力资源,形成算法开发、模型训练、产业落地全链条生态。200亿欧元初始资金来自欧盟数字欧洲计划、地平线欧洲计划等既有项目,后续将通过政府拨款和私营资本共同撬动2000亿欧元总投入2025年2月9日,法国总统马克龙宣布法国AI的私人投资将达到1090亿欧元,目标是加快法国专用于人工智能技术的基础设施建设 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容海内外大厂AI基建加速迎来景气周期图5:海外大厂CPAEX支出(亿美元)情况资料来源:公司财报、国信证券经济研究所整理6116365278301050242292319557800246315323525750192320281392600-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%050010001500200025003000350020212022202320242025EAmazonMicrosoftGoogleMeta合计增速Ø从海内外大厂CAPEX支出情况看,AIDC基建投资成为资本开支核心方向,AI基建景气上行周期确立•海外大厂(谷歌、微软、亚马逊、Meta)2025财年资本支出指引达3200亿美元,相较2024年增长约39%;微软24Q4财报表示,云计算和AI相关支出几乎占总资本支出的全部,其中一半用于基础设施需求,构建和租赁数据中心,其余的云和AI相关支出主要用于服务器(CPU和GPU)。•国内大厂资本开支情况看,阿里、腾讯2024年