AIDC发电专题报告：北美缺电逻辑持续演绎，相关投资线索再梳理

AIDC发电专题报告：北美缺电逻辑持续演绎，相关投资线索再梳理请务必阅读正文之后的免责声明部分首席证券分析师：周尔双执业证书编号：S0600515110002zhouersh@dwzq.com.cn证券分析师：黄瑞执业证书编号：S0600525070004huangr@dwzq.com.cn2026 年 2 月 9 日证券研究报告·行业研究·机械设备◆北美缺电现状是AI电力需求的非线性增长和电网基建老化之间的矛盾。需求端，美国AIDC项目激增导致美国电力需求非线性增长。供给端，2025年总量供应短期基本满足需求，但长期来看，美国供给端面临稳定供应总量下滑&区域性缺电困境。（1）稳定供应量下滑：电网普遍老化，停电频发，无法满足AIDC对100%可靠性发电要求；煤电即将迎来新一轮退役高峰，风光发电不稳定、核能地热建设周期过长，仅能依靠天然气发电满足当前缺口；（2）区域性缺电：2024年超过50%的数据中心选择建在德州、加州、弗吉尼亚州，区域供电压力较大。且美国电网运营分散，区域互联较差，如2025年PJM电网多次因跨区功率失衡触发紧急控制。基于北美供需矛盾以及持续增长的AI资本开支情况，NERC预计美国2027-2030年年均高峰缺口20GW以上，德州、中大西洋、中西部、加州将面临显著高风险；DOE预测美国2030年年均高峰缺口达20-40GW。◆综合考虑成本、建设周期、环保等因素，燃气轮机是当前AIDC自建电最优解，燃气内燃机、SOFC、柴发为有效补充。（1）燃气轮机：联合循环燃气轮机发电效率可以达到60%以上，度电成本最低，当前燃气轮机装机量呈现加速上行趋势，2025年全球新增装机规模有望快速接近上轮周期最高点，GEV、西门子、三菱重工等燃机龙头订单交付已经排至2029年；（2）燃气内燃机：在发电效率上略低于联合循环燃机，但胜在快速交付与部署，龙头瓦锡兰2025Q1-Q3新签设备订单同比增长111%，订单交付排至2028年；（3）SOFC：热电联供发电效率虽高，但当前商业化和成本控制处于初期阶段，度电成本和产能释放导致该技术短期无法成为主流线索；（4）柴油发电机组：具备快速启停优势，备用电源最优解，龙头公司康明斯2025年Q1-Q3相关收入同比增速约20%。◆投资建议：北美缺电投资逐渐从燃气轮机向燃气内燃机、SOFC扩散，当前北美缺电量仍大于各种技术总产能供应，因此该板块尚未到达选择技术路径的阶段，各类技术路径的相关投资机会都应重视。①燃气轮机：重点推荐杰瑞股份、应流股份、东方电气、联德股份、豪迈科技；②燃气内燃机：推荐联德股份，建议关注潍柴动力、潍柴重机、鹰普精密；③SOFC：建议关注潍柴动力；④柴发：推荐联德股份，建议关注科泰电源、潍柴动力、潍柴重机、鹰普精密等。◆风险提示：AI数据中心投资不及预期、国际贸易摩擦、产能爬坡不及预期。2核心观点目录一、北美缺电现状：AI需求非线性增长和电网老化之间的矛盾二、电源选择：燃气轮机为主，燃气内燃机、SOFC、柴发为补充三、风险提示◆北美缺电现状是AI电力需求的非线性增长和电网基建老化之间的矛盾。◆需求端来看，2025-2026年美国电力消耗有望创历史新高。2023年以来美国数据中心在建项目激增，美国数据中心项目规划装机容量从2023年初的5GW增长至2025年10月超245GW，AIDC电力需求呈现非线性增长态势。基于美国数据中心建设的电力需求增长，EIA预测2025-2026年美国电力消耗将创历史新高，数据中心的电力消耗占比也将从2018年的2%提升至2028年的10%以上。数据来源：Wind，WoodMackenzie，EIA，东吴证券研究所4图：美国数据中心项目规划装机容量激增图：2025-2026年美国电力需求量有望创历史新高1.美国缺电现状：AI需求非线性增长和电网老化之间的矛盾-5%-4%-3%-2%-1%0%1%2%3%4%5%3200340036003800400042004400美国用电量（十亿千瓦时）YOY52040701252450501001502002503002023M12023M72024M12024M72025M12025M10美国数据中心项目规划装机容量（GW）图：数据中心的电力消耗占比将从2018年的2%提升至2028年的10%以上◆北美缺电现状是AI电力需求的非线性增长和电网基建老化之间的矛盾。◆供给端来看，总量层面电力供应基本满足需求。从北美发电结构来看，煤电占比逐年下降（平均服役年龄过长、短期难以恢复），天然气在发电结构中的占比进一步提升，短期视角来看美国电力供应似乎可以覆盖需求。但中长期来看，AI数据中心将带来区域性缺电和稳定电源紧缺两大风险。数据来源：Wind，WoodMackenzie，EIA，东吴证券研究所5图：2025年美国电力供应下降1%图：2015-2024年美国发电结构-5%-4%-3%-2%-1%0%1%2%3%4%5%3400350036003700380039004000410042004300440020002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022202320242025美国电力供应量（TWh）YOY0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2015201620172018201920202021202220232024风能太阳能地热废弃物木质燃料常规水电核电天然气石油煤电1.美国缺电现状：AI需求非线性增长和电网老化之间的矛盾◆北美缺电现状是AI电力需求的非线性增长和电网基建老化之间的矛盾。◆一方面，美国电力基础设备寿命过于老旧：美国的电力基础设施平均寿命高达35-40年，老旧程度位列全球第二，大部分已经进入生命周期末期，不具备稳定的输电能力，近年来部分地区断电事件频发。因此，电力供给不足是美国数据中心停机的最大影响因素，近年来比重持续提升。2020年由于电力供应不足导致数据中心停机占所有停机情况比重为37%，2023年提升至52%。数据来源：Wind，Nexans Presentation，Uptime Institute，东吴证券研究所6图：全球各地区电力基础设施平均寿命，北美电网老旧程度位列全球第二图：2020-2023年美国数据中心停机原因，电力供给不足的比重逐年增大电力基础设施平均寿命（年）45-5035-4025-3025-3020-2520-2515-20电力,37%网络, 17%软硬件, 22%冷却,13%火灾,2%安全,4%其他,4% 未知,1%电力,43%网络,14%软硬件,14%冷却,14%火灾,3%安全, 4%其他,7%未知,1%电力,44%网络,14%软硬件,13%冷却,13%火灾,2%安全,4%其他,8% 未知,2%电力,52%网络, 7%软硬件,8%冷却,19%火灾,3%安全,9%其他,1%未知,1%2020年2021年2022年2023年1.美国缺电现状：AI需求非线性增长和电网老化之间的矛盾◆北美缺电现状是AI电力需求的非线性增长和电网基建老化之间的矛盾。◆另一方面，AIDC建设区域较