AIDC投资热潮下，电气设备行业的新机遇

www.lhratings.com 研究报告 1 AIDC 投资热潮下，电气设备行业的新机遇 联合资信 工商评级部 冯磊 随着 AI 的快速发展，作为 AI 的基础设施，AIDC 也迎来了大规模的投资热潮。而 AIDC 投资中，电气设备占有重要的地位，AIDC 投资的加速也将带来对于电气设备的需求增量，进而拉动行业的发展。 电力是目前 AI 发展的主要耗费和瓶颈，降耗对于降低 IDC 的成本具有重要影响，供电体系对于降耗则具有决定性意义。目前的 AIDC 的供电方案仍存在较大的改进空间。 AIDC 对于电气设备的需求提高是结构化的。在此过程中，随着 AIDC建设的推进和 GPU 功率的提高，传统的 UPS 电源将在新建和改造 AIDC 中被 HVDC 取代。而 HVDC+SST 或将成为 AIDC 的终极供电方案。 www.lhratings.com 研究报告 2 全球范围内，人工智能的快速应用方兴未艾，推动全球数据中心快速扩张。国内也随之掀起了 IDC，尤其是 AIDC 的建设热潮。 数据中心已经成为电力设备行业核心增量，AIDC 的发展将直接影响电力设备需求的增量和电力设备的更新换代。 下文将就 AIDC 投资对于电力设备行业的影响进行探讨。 一、国外及国内 AIDC 建设投资情况分析 目前，AI 大模型已经成为未来产业体系与技术生态的战略制高点，AI 的发展已经成为国际竞争的重要部分。参与竞争的主体，一旦放缓技术进步速度，就可能在模型能力、生态构建和应用场景占领上迅速被竞争对手拉开差距，并在后续竞争中陷入难以逆转的劣势。因此，美国、中国、欧洲等国家和经济体，以及全球头部科技企业，均将大量资源投入到 AI 竞争中，将带动 AIDC 及相关电气设备的投入。 在 IEA（国际能源署）的测算中，全球数据中心总装机容量将从 2024 年的 100GW增长到 2030 年的 225GW，年均复合增长率 14.5%。预计到 2035 年，数据中心总装机容量将增至当前的三倍。同时，新增数据中心的集中度极高，预计未来十年，全球新增数据中心产能的 85%以上将集中在美国、中国和欧盟。 而在科智咨询的《2024-2025 年全球数据中心市场研究报告》中，2025-2027 年，全球数据中心市场规模预计将分别达到 1289.0 亿美元、1459.2 亿美元和 1632.5 亿美元，增长率则分别为 18.7%、13.2%和 11.9%。 图表 1 2021-2027 年全球数据中心市场规模预测 资料来源：科智咨询 www.lhratings.com 研究报告 3 国际大型云服务提供商也纷纷在 AI 投资上加码。Meta2026 年资本性支出将提升到 1150-1350 亿美元，亚马逊则上调至约 2000 亿美元，同比提高了 52%，谷歌也将资本支出从 2025 年的 914.5 亿美元上调到了 2026 年的预计 1750-1850 亿美元。这些投入将主要投向高功率服务器、电力设备、冷却和网络设备。 国内方面，中国信通院数据显示，2025 年，中国数据中心市场规模预计突破 3180亿元，同比增长约 14.7%，到 2030 年将达到 1.2 万亿元，年均增长在 25%左右，2025年负荷规模约为 7.05GW，2030 年将达到 9.37Gw。 国内的大厂们也在巨额投入 AI 相关资产。字节跳动 2026 年将投入 1600 亿元用于 AI 基础设施，阿里巴巴 2025-2027 年在云与 AI 硬件上投资超过 3800 亿元。 而根据 IEA 的统计，2024 年，数据中心约占全球用电量的 1.5%，即 415 太瓦时(TWh)。2024 年，美国占全球数据中心用电量的最大份额(45%)，其次是中国(25%)和欧洲(15%)。自 2017 年以来，全球数据中心用电量每年增长约 12%，是总用电量增长速度的四倍多。 供配电系统是 AIDC 的重要组成部分，占到其初始投资的 13%左右，数据中心的资本支出，将对电气设备行业产生巨大的影响。 二、目前 AIDC 能源利用存在的问题 目前 IDC 因为 AI 的快速发展而向 AIDC 倾斜。根据 Semi Analysis 的数据显示，未来全球数据中心的核心 IT 电力需求增量的 85%将产生于 AIDC。电力是目前 AI 发展的主要耗费和瓶颈，降耗对于降低 AIDC 的成本具有重要影响，供电体系对于降耗则具有决定性意义。 传统的数据通信设备的电源系统是 UPS 系统，即不间断电源。UPS 系统一般由整流器、逆变器、蓄电池和静态开关等组成，市电（交流电）正常时，市电经整流器变换为直流电供给逆变器，同时给蓄电池充电，逆变器将直流电变换为交流电供给负载。 UPS 系统在电压变换结构保持两级损耗，带来了能效较低的缺点。而且经过几十年的产品迭代和技术创新，目前 UPS 的效率已经基本达到了瓶颈。在 UPS 系统中，电力需要多次在 AC 和 DC 之间转换，而每次转换都会带来 2%-5%的能耗。在 AIDC大量使用电力的背景下，如此高的能耗造成了很大的浪费。 UPS 系统的另一个问题在于其对高密度负荷支撑能力较弱。传统数据中心的负荷约为 10-25 兆瓦，随着下一代 AI 芯片逐步落地，单机柜功率将向数百千瓦乃至兆瓦级跃进，以人工智能为中心的数据中心负荷可达 100 兆瓦或以上。目前的 UPS 方 www.lhratings.com 研究报告 4 案主要适配于 20MW 以下装机规模的数据中心，无法对高密度的 AI 负载形成有效支撑。在 GPU 性能及能耗不断提升，AIDC 负荷不断加大的趋势下，渐渐将难以适应行业发展的要求。 传统 UPS 供电体系在效率、容量与能耗方面已难以适应新发展需求，倒逼数据中心供电技术全面升级。 三、AIDC 供电方案的发展趋势 目前 UPS 方案应用时间长，仍是数据中心配电方案的主流。但据英伟达发布的《下一代 AI 基础设施 800V 直流架构》白皮书分析，随着 CPU 与 GPU 的迭代升级，GPU 的热设计功耗通常会出现代际递增约 20%的阶梯式增长，单台服务器所需的功耗随时间推移持续攀升。另一个关键目标在于尽可能将电源组件移出 NVLink 域的辐射范围。功率等级的持续攀升与电源组件外移这两大趋势相互叠加，正催生对新型机柜电源架构的迫切需求。 目前，国内 240V/336V 的直流供电方案正在逐步推广。在未来，对着机柜功率密度的提高，更高电压的 800v 的高压直流电方案将成为主流。总的来看，以直流供电代替 UPS 的趋势已经确立。 图表 2 数据中心供电方案发展路径 资料来源：英伟达官网、东吴证券研究所 HVDC (High Voltage Direct Current)方案与传统的 UPS 方案相比，无论是资本支出还是运营支出都具有明显的优势。根据东吴证券的分析，直流电方案线缆使用量可以减少 30%以上，减少了输出配电柜，如果采用了巴拿马1电源方案，系统成本将更 1 巴拿马电源是