>> 國信證券-數(shù)據(jù)中心電力設(shè)備行業(yè)專題：人工智能推動算力需求爆發(fā)，電力設(shè)備迎來成長新賽道-250218
| 上傳日期： |
2025/2/18 |
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| 3335KB |
| 格式： |
pdf 共42頁 |
來源： |
國信證券 |
| 評級： |
優(yōu)于大市 |
作者： |
王蔚祺,王曉聲,袁陽 |
| 行業(yè)名稱： |
電力 |
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人工智能迎來應(yīng)用拐點，23-28年數(shù)據(jù)中心新增IT負(fù)載CAGR高達(dá)24%
算力是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代的核心生產(chǎn)力，是繼熱力、電力之后重要的新生產(chǎn)力。2020年以來全球大模型快速發(fā)展迭代，以DeepSeek為代表的開源模型大幅降低AI門檻，根據(jù)杰文斯悖論推理和應(yīng)用需求有望出現(xiàn)爆發(fā)式增長。2023年全球計算設(shè)備算力總規(guī)模達(dá)到1397EFops，其中智能算力占比為63%；預(yù)計2030年全球算力將超過16ZFlops，2023-2030CAGR達(dá)42%，其中智能算力占比超過90%。根據(jù)Semi Analysis，2023年全球數(shù)據(jù)中心IT負(fù)載規(guī)模約為49GW，預(yù)計2028年達(dá)到140GW，23-28年CAGR高達(dá)24%；其中，AI負(fù)載有望達(dá)到80-85GW，五年時間增長約20倍。AI革命背景下，全球主要云服務(wù)商資本開支快速放量，美國四大云廠2025年資本開支預(yù)計超過3100億美元，同比增長43%；國內(nèi)以字節(jié)跳動、阿里、騰訊為代表的頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)紛紛加大數(shù)據(jù)中心基建力度。
數(shù)據(jù)中心配套電力設(shè)備容量可達(dá)算力芯片的3-5倍，2026年變壓器+開關(guān)柜+UPS+HVDC市場空間預(yù)計可達(dá)730億元
北美新建數(shù)據(jù)中心資本開支約為70-120億美元/GW，其中非IT設(shè)備占比20%-40%，非IT設(shè)備中柴發(fā)、變配電、UPS/HVDC等電力設(shè)備占比50%-70%。數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)主要包括變壓器/開關(guān)柜、UPS/HVDC、服務(wù)器電源（AC/DC）、板卡電源（DC/DC）四大環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)中心供電設(shè)備對于可靠性要求極高，對企業(yè)品牌、技術(shù)和質(zhì)量穩(wěn)定性提出較高要求，且往往采用冗余配置方式提供備用。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心IT負(fù)載約為芯片功率的1.4-1.5倍，總功率約為IT負(fù)載的1.2-1.3倍，考慮UPS/HVDC實際負(fù)載率和冗余配置，數(shù)據(jù)中心配套電力設(shè)備容量可達(dá)算力芯片的3-5倍。我們預(yù)計，2024-2026年全球數(shù)據(jù)中心新增IT負(fù)載分別為7.7/12.3/16.9GW，CAGR為48%，2026年配套變壓器、開關(guān)柜、UPS、HVDC市場空間預(yù)計分別達(dá)到76/304/304/46億元。
供配電設(shè)備集成化、模塊化要求持續(xù)提升，技術(shù)迭代仍有較大空間
算力芯片功耗提升帶動機(jī)架功率密度持續(xù)提升，2023年全球數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜平均功率為20.5kW，英偉達(dá)GB200 NVL72機(jī)柜功率已超120kW；根據(jù)維諦預(yù)測，2030年前后用于智算中心的GPU機(jī)柜峰值功率有望達(dá)到MW級。機(jī)柜功率密度的快速提升對供配電設(shè)備效率、占地等方面提出空前要求，過去五年全球主要企業(yè)紛紛推出集成化與模塊化產(chǎn)品，大幅節(jié)省占地面積、提升綜合效率、縮短交付周期。HVDC方案起步于2007年前后，與UPS相比具有供電效率高、結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小等優(yōu)勢，目前行業(yè)滲透率約為15%-20%，包括臺達(dá)、維諦和中恒在內(nèi)的主要企業(yè)大力推廣HVDC應(yīng)用，未來滲透率有望穩(wěn)步提升。巴拿馬電源在HVDC基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升設(shè)備集成度，進(jìn)一步提升效率、減少占地。2023年以來，包括百度、阿里、Meta、谷歌等企業(yè)紛紛發(fā)布或啟動下一代高壓HVDC產(chǎn)品，將直流電壓從240/336V提升至±400/750V，進(jìn)一步降低服務(wù)器端損耗。SST（固態(tài)變壓器）由電力電子變換器和高頻變壓器組成，可實現(xiàn)高壓交流至低壓直流/交流的電壓變換及能量雙向流動，在保持巴拿馬電源優(yōu)勢的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升部署靈活性，最高直流輸出電壓已達(dá)1000V。大型數(shù)據(jù)中心裝機(jī)容量往往超過20MVA，而公共配網(wǎng)往往面臨容量不足的問題，未來發(fā)供電自建有望成為主流方式，進(jìn)一步帶動110/220kV電力設(shè)備需求。
服務(wù)器電源單位價值量大幅提升，英偉達(dá)B系列產(chǎn)品帶動銅連接和BBU應(yīng)用
服務(wù)器電源（AC/DC）是數(shù)據(jù)中心供電重要環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)將UPS/HVDC輸出高壓交流/直流轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)器適用的12/48V直流。與傳統(tǒng)服務(wù)器電源相比，AI服務(wù)器電源功率密度大幅提升，單位價值量是傳統(tǒng)服務(wù)器電源的4倍以上。我們預(yù)計，2024-2026年全球服務(wù)器電源市場空間為143/587/933億元，其中2025-2026年英偉達(dá)GB200/300服務(wù)器電源市場規(guī)模約393/589億元。無源銅纜連接（DAC）適用于服務(wù)器內(nèi)部信息互聯(lián)，具有損耗低、成本低的優(yōu)勢；英偉達(dá)GB200NVL72中NVLink全部通過DAC實現(xiàn)，總長度約3200米。我們預(yù)計，僅考慮英偉達(dá)GB200/300應(yīng)用，2027年銅連接銅纜市場空間可達(dá)41億元。BBU（Battery Backup Unit）是數(shù)據(jù)中心可選的電源備份方案之一，將電池在服務(wù)器中進(jìn)行分布式部署，較集中式UPS具有靈活度高、壽命長、效率高等優(yōu)勢；英偉達(dá)GB200/300有望引入BBU方案，我們預(yù)計2027年市場空間可達(dá)43億元。
數(shù)據(jù)中心電力設(shè)備公司梳理
數(shù)據(jù)中心電力設(shè)備品類眾多，電力傳輸鏈路較長，包括維諦、伊頓、施耐德等在內(nèi)的全球巨頭深耕細(xì)分領(lǐng)域多年，已形成完整的產(chǎn)品序列和強(qiáng)大的解決方案提供能力；國內(nèi)企業(yè)聚焦數(shù)據(jù)中心行業(yè)時間較短，但在各細(xì)分產(chǎn)品和環(huán)節(jié)已具備較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢，頭部企業(yè)正逐步建立解決方案提供能力。此外，隨著算力芯片國產(chǎn)替代的持續(xù)推進(jìn)，數(shù)據(jù)中心價值鏈有望整體向中國企業(yè)轉(zhuǎn)移。
從事變壓器/開關(guān)柜業(yè)務(wù)的公司包括金盤科技、明陽電氣、伊戈爾、伊頓等，從事UPS/HVDC業(yè)務(wù)的公司包括中恒電氣、科士達(dá)、科華數(shù)據(jù)、維諦技術(shù)等，從事服務(wù)器電源業(yè)務(wù)的公司包括麥格米特、歐陸通、泰
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