电力设备与新能源行业供配电专题:AIDC浪潮兴起,把握设备变革契机

敬请参阅最后一页特别声明 1 投资逻辑: 预计 2024 年全球数据中心投资超 4000 亿美元,其中美国/欧洲/中国占比达 30%/24%/23%。随着人工智能技术在各个行业的应用不断深化,预计全球 AIDC 新增装机量有望从 2024 年的 7GW 增长至 2028 年的 59GW,CAGR 高达 73%。供配电系统是数据中心的“心脏和血管”,投资占比约 10-15%,包含不间断电源、配变电、备用电源三个子系统:  不间断电源系统:高功率电源星辰大海,HVDC、BBU 市场方兴未艾。 传统的 UPS 技术成熟,可靠性高,但需经过 AC/DC-DC/AC 两级变换,而 HVDC 仅需 AC/DC 一次变换,效率更高。近几年国内互联网大厂主推 HVDC-巴拿马电源,集成度和效率均优于传统的 UPS 和 HVDC 方案;海外大厂主流选择为OCP 方案,采用 PSU+BBU 代替 UPS,更适合 AIDC 等高功耗场景。英伟达当前 GB200、GB300 已引入 BBU 作为备电方案,Meta 等科技巨头在新一代高功率伺服器标准(如 ORv3 HPR)将 BBU 模组设为标准配置,看好后续渗透率逐步提升。BBU 电池市场当前以日韩主导,后续有望复刻电动工具电池的国产替代路径。 目前由于部分 AI 服务器安装在存量数据中心,为了和传统负载兼容,仍旧需要 UPS+PSU 的供电方案。随着服务器功耗要求越来越高,预计高功率密度、高效率的PSU+BBU、HVDC+PSU方案占比将持续提升。假设2023-2028年BBU/HVDC在 AIDC 中的渗透率将从 48%/2%提升至 60%/15%,预计 2025 年高功率 PSU/AIDC 备用电源(UPS+HVDC+BBU)市场空间分别为 304/101 亿元,24-28 年全球 AIDC 高功率 PSU/HVDC/BBU 市场 CAGR 为 243%/165%/79%。  配变电系统:AIDC 建设驱动变压器、开关柜需求高增,国内外头部企业加大研发投入。 降压变压器和高低压开关柜是配变电系统的核心,AIDC 负载显著高于传统数据中心负载,因此企业额外自建变电站是未来主流趋势,带来更多 110kv 及以上电力设备增量空间。预计 2028 年全球 AIDC 用变压器/开关柜需求达到681/985 亿元,24-28 年 CAGR 达 71%/69%,占下游总需求比例分别提升至 12%/7%。当前数据中心领域开关柜、变压器,海外头部厂商包括伊顿、西门子、施耐德等主要提供模块化设备、综合解决方案,国内厂商明阳电气、金盘科技、伊戈尔等持续加大研发投入,下游客户导入领先。  备用电源柴油发电机:近千亿市场规模,国产化趋势明晰。 柴发为数据中心重要备电应急方案,受益于 AIDC 对于柴发功率、电力输出稳定性以及耐久性等要求,单机壁垒及价值量预计提升。测算到 2028 年全球数据中心用柴发规模达 834 亿元,CAGR 6%,其中 AIDC 用柴发规模达 302 亿元,CAGR 达 43%。当前高端柴发市场由外资康明斯、MTU 等垄断,国内外价差较大,亟待国产替代;伴随国内头部厂商潍柴动力、玉柴机器等扩产,以及 AI 发展趋势下国内数据中心应用巨头资本扩张,内资供应份额预计提升。 投资建议 最看好门槛高、价值量大、竞争格局好的高功率密度 AC/DC 电源环节;其次看好 HVDC、BBU 方案渗透率提升,对UPS 形成替代效应;再次看好 AIDC 建设拉动配套电气设备、柴油发电机需求增长。建议关注四条投资主线:AC/DC 服务器电源、备用电源 HVDC/BBU、配套电气设备、柴油发电机(完整推荐组合详见正文)。 风险提示 全球数据中心扩张进度不及预期、中美科技领域政策恶化、市场竞争加剧、技术迭代风险 行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 2 扫码获取更多服务 内容目录 一、总览:AIDC 增量空间广阔,供配电环节重点关注服务器电源、HVDC/BBU、配套电气设备、柴油发电机 ... 5 1.1 24 年全球数据中心投资超 4000 亿美元,预计 24-28 年全球 AIDC 装机 CAGR 达 73%................. 5 1.2 供配电系统是数据中心的“心脏和血管”,朝高效、可靠、节能等方向持续迭代................... 6 1.3 建议关注四条投资主线:AC/DC 服务器电源、备用电源 HVDC/BBU、配套电气设备、柴油发电机..... 10 二、不间断电源系统:高功率电源星辰大海,HVDC、BBU 市场方兴未艾 ................................. 11 2.1 AIDC 需求驱动电源向更高功率密度、更高效率迭代 .......................................... 11 2.2 BBU 是 AIDC 新增备电方案,看好后续渗透和电池端国产替代 .................................. 17 2.3 预计 24-28 年全球 AIDC 高功率 PSU/HVDC/BBU 市场 CAGR 为 243%/165%/79% ...................... 22 2.4 海外市场台企积累深厚,大陆厂商技术实力渐受认可......................................... 24 三、配变电系统:AIDC 建设驱动变压器、开关柜需求高增,国内外头部企业加大研发投入 ................ 28 3.1 配变电系统核心设备是降压变压器和高低压开关柜,AIDC 负载高驱动企业额外自建变电站 ........ 28 3.2 预计 2028 年全球 AIDC 用变压器/开关柜需求达到 681/985 亿元,24-28 年 CAGR 达 71%/69%........ 30 3.3 海外头部厂商综合解决方案相对成熟,国内厂商加大数据中心领域研发投入..................... 31 四、AIDC 柴油发电机:近千亿市场规模,国产化趋势明晰 ............................................ 35 4.1 柴发为数据中心重要备电方案,AIDC 提升壁垒及价值量 ...................................... 35 4.2 近千亿市场规模,享终端放量红利......................................................... 36 4.3 格局分析:进口比例较高,亟待国产替代................................................... 37 4.4 公司推荐............................................................................... 38 五、投资建议......................................

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化石能源
2025-01-26
国金证券
43页
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