电力设备新能源行业电力AI系列报告一：美国AI电力，天然气还是核？

敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2025 年 2 月 20 日 行业研究 美国 AI 电力：天然气还是核？ ——电力 AI 系列报告一 电力设备新能源 美国电力供需在 AI 浪潮下生变。美国电力生产及电源结构以气电为主辅以新能源装机规模快速提升，核电发展近三十年来基本陷入停滞，且传统核电机组呈现长使用寿命、多退役机组、大机组增长乏力的特点。随着（1）美国数据中心用电需求的快速提升（预计 2028 年总用电量为 325~580TWh，对应装机需求为74~132GW）、（2）电气化趋势和制造业回流等因素对美国整体电力需求的刺激、以及（3）两党对核电发展的共同支持和共和党对新能源政策的不确定性，美国燃气发电及核电有望迎来新的发展机遇。 美国短中期仍较为依赖燃气轮机发电，核电长期装机规模可期。美国电力供需形势紧缺情况短中期可能加剧，燃气轮机建设周期相对可控、低燃料成本、高产业链自供配套等优势使其成为最适配美国短中期电力需求快速增长的发电形式。根据 EIA 的统计数据，2025-2030 年已规划建设并投运的天然气发电装机规模约26GW，2023-2050 年美国累计新增天然气发电装机规模将突破 200GW，短期的投运高峰出现在 2027-2029 年（每年新增规模 14GW+）。 长期来看，核电低 LCOE（长周期、技术成熟后）、高供应稳定性、电网改扩建需求低的优势使其成为更适合美国数据中心清洁用能需求的能源形式。根据DOE 预测在受限情况下（基础设施配套受限/可再生能源规模受限情况），2022-2050 年美国需新增 233GW 核电装机，即 2050 年美国核电装机规模有望突破 300GW。 SMR 更契合美国的核电发展需求。相较于大型核反应堆，SMR（小型模块堆）相对更契合美国数据中心未来的发展需求，主要有以下几方面原因：（1）劳动力受限情况下单位投资成本相对更低（美国核电机组建设成本在全球处于高位的核心原因便是核电建设劳动力的短缺）；（2）建设时长和投资规模相对更好把控，也有望带来更快的单位投资成本下降速度（更低的总投资和更短的建设周期）；（3）更适配数据中心的分散用电需求，且具备非发电领域的应用拓展潜力。 AI 催化所带来的能源需求提升是能源相关公司股价的长期驱动因素之一，但对不同类型公司的影响不尽相同。在全球碳中和能源转型大背景下，AI 浪潮所带来的能源需求提升会给全球能源相关公司带来新的市场空间和发展机遇，但对不同公司的影响不尽相同，我们选取了四类能源公司（电气设备、综合能源设备、核电运营商、核电新技术公司）并复盘其中重点公司的 2024 年股价表现，综合来看：AI 用能需求提升对各环节公司带来的业绩确定性排序为综合能源设备＞电气设备＞核电运营商＞核电新技术公司；业绩弹性排序为核电新技术公司＞综合能源设备＞核电运营商＞电气设备。 投资建议：（1）核能在碳中和背景下的重要性将进一步凸显，我国核电审批重启后项目开工及建设的进度有望加速；SMR 相较大型三代堆有着场址适应性强、出力曲线稳定且灵活、总投资低、建设周期短等特点，更适配 AI 数据中心的用电需求。我国核电技术及设备制造在全球处于领先地位，未来有望通过核心设备出口在全球范围获得更广泛的市场空间，重点推荐东方电气（A+H）、上海电气（A+H），建议关注中核科技、江苏神通、佳电股份、海陆重工。 （2）能源转型、AI 用电需求提升等因素也将带来燃气轮机市场需求的快速扩张，市场高景气背景下海外燃气轮机头部企业新增订单规模高增，未来持续交付有望给国内配套供应链相关企业带来显著业绩弹性，建议关注应流股份、豪迈科技等。 风险分析：AI 数据中心建设规模不及预期、核电项目建设进度不及预期、原材料价格上涨风险。 买入（维持） 作者 分析师：殷中枢 执业证书编号：S0930518040004 010-58452071 yinzs@ebscn.com 分析师：郝骞 执业证书编号：S0930520050001 021-52523827 haoqian@ebscn.com 联系人：邓怡亮 021-52523802 dengyiliang@ebscn.com 行业与沪深 300 指数对比图 -10%2%13%25%37%02/2405/2408/2411/24电力设备新能源沪深300 资料来源：Wind 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 电力设备新能源 投资聚焦 2024 年全球 AI 投资规模维持高速增长，其数据中心的高耗能属性也给全球范围内的电力供需形势带来了深远变化。市场较为关心数据中心用电量快速增长对全球能源供应体系的影响、以及全球重点能源公司在过去两年 AI 浪潮中的股价表现，本篇报告就上述问题进行了详细解答。 我们的创新之处 （1）详细梳理核电及燃气发电相较其他能源类型在 AI 电力应用的优势和潜在市场空间，短中期燃气发电更适配电力需求的快速增长，长期来看核电更具优势。 （2）通过分析海外重点能源公司在 AI 电力需求快速提升催化下的订单和业绩表现，为 AI 电力需求对四类能源公司的业绩确定性和弹性影响进行排序。 股价上涨的催化因素 （1）全球持续加码 AI 数据中心建设，进而带来更大规模的电力供应紧张。 （2）我国核电项目审批进度超预期，以及四代堆技术及项目建设进度超预期。 投资观点 （1）核能在碳中和背景下的重要性将进一步凸显，我国核电审批重启后项目开工及建设的进度有望加速。随着核电项目建设及投产高峰临近，核电设备相关公司有望迎来收入和利润的高峰，且景气周期有望维持至 2030 年，重点推荐具备核岛及常规岛设备成套供应能力的核电设备龙头东方电气（A+H）、上海电气（A+H），建议关注核级阀门龙头中核科技、江苏神通、堆芯筒体/支撑龙头海陆重工等。 （2）SMR 相较大型三代堆有着场址适应性强、出力曲线稳定且灵活、总投资低、建设周期短等特点，更适配 AI 数据中心的用电需求；“玲龙一号”建设的顺利推进和石岛湾高温气冷堆的正式商业运行均体现出我国 SMR 技术水平在全球的领先地位，未来有望通过核心设备出口在全球范围获得更广泛的市场空间，建议关注高温气冷堆核心部件主氦风机龙头佳电股份。 （3）从全球范围来看，能源转型、AI 用电需求提升等因素也将带来燃气轮机市场需求的快速扩张，根据 EIA 预测，美国新增燃气轮机短期的投运高峰出现在2027-2029 年（每年新增规模 14GW+）；而根据西门子能源的预测，全球煤/油-气转型的基础上若考虑数据中心的增量，25~27 和 28~30 年的年均新增燃气轮机规模将分别达到约 80 和 90GW（2020 年为 42GW）。 市场高景气背景下海外燃气轮机头部企业新增订单规模高增（西门子能源天然气服务板块 2024 财年新增订单 163.65 亿欧元，同比增长 26.89%；GEV 2024 财年新增燃气