中国银河证券:北美海外电力缺口与电网更新需求持续放大 关注中国AIDC配储等出海方向
智通财经网·2026-02-11 16:19

文章核心观点 - AI数据中心(AIDC)景气度持续,带动电力与电力设备需求爆发式增长,北美电力基础设施老化与供需缺口为相关设备(如变压器、储能、燃气轮机、柴油发电机)出海创造机遇,同时数据中心内部供电架构向800V高压直流演进,液冷技术加速普及,产业链各环节迎来明确增量 [1][2][5][8] AI资本开支与电力需求 - 海内外资本开支持续高增:北美科技巨头2026年资本开支计划强劲,亚马逊预计2000亿美元(同比+50%),谷歌预计1750-1850亿美元(同比+91%-102%),Meta预计1150-1350亿美元(同比+59%-87%);国内阿里巴巴计划未来三年投入AI基建与云计算的资金从3800亿元提升至4800亿元,字节跳动2026年资本支出预计达1600亿元 [1] - AIDC电力需求爆发:美国能源部预测,AIDC电力需求将从2023年的176TWh增长到2028年的325-580TWh,占美国总电力需求的比例从4.4%提升至6.7%-12% [1][8] - 电网压力加剧:美国电网老化严重,70%的变压器已超过25年设计寿命,电网负荷备用率仅20%,难以应对AI带来的电力需求爆发式增长 [1][8] 数据中心供电架构演进 - 向800V高压直流(HVDC)演进:为满足AI算力爆发下千瓦级单芯片功率和高机柜功率密度需求,供电架构从传统54V向800V HVDC演进,后者具有高效率、高可靠性、占地小、减少约45%铜用量等优势 [2] - 渗透时间表:英伟达预计2027年起加速向800V HVDC过渡,OCP联盟(Meta、谷歌、微软等)加速推广±400V方案;国内厂商有望于2026年下半年实现800V HVDC首批发货,但短期内因单机柜功率较低(20-100kW为主),将以UPS+800V局部应用的混合架构为主 [2] - 未来技术路径:800V HVDC实现路径多样,包括sidecar架构、巴拿马、固态变压器(SST)等;SST通过碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等半导体器件高度集成变压器、开关柜、电源等功能,是未来发展趋势,有望于2027年开启商业化导入,2029-2030年成为主流方案 [3] 服务器电源与关键部件 - 服务器电源功率与价值量提升:伴随英伟达Rubin系列芯片起量,服务器电源功率从5.5kW向8-12kW演进,并采用碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等新型半导体材料替代传统硅基器件,价值量显著提升 [4] - 市场竞争格局:高端AI服务器电源市场由中国台资厂商(如台达、光宝)主导,大陆厂商(如麦格米特、欧陆通、新雷能、科士达)正加速拓展海外市场 [4] - BBU与超级电容需求明确:为应对高功耗AI负载下的电压波动与瞬时电流激增,HVDC+BBU(电池备份单元)+超级电容有望成为AI服务器标配;全球BBU电源市场销售额预计从2024年的13.97亿美元增长至2031年的31亿美元,2025-2031年CAGR为12.7%;全球超级电容器市场规模预计从2024年的37.1亿美元增长至2033年的49.5亿美元,2025-2033年CAGR为3.3% [4] 液冷技术普及与市场 - 液冷渗透率加速上行:AI芯片功耗攀升(如谷歌TPUv7达980W,英伟达Rubin将达2300W)推动液冷从试点走向普及;TrendForce预计,AI数据中心液冷渗透率将从2024年的14%提升至2026年的40%,2026年全球液冷市场空间约150亿美元(约1050亿元人民币),2026-2028年CAGR约30% [5][6] - 主流技术路线:以冷板液冷(DTC)为主干,其对服务器改动小、过渡平滑、产业链成熟;微通道液冷将液冷板与芯片保护盖融合,换热效率比传统冷板提升40%-60%,正处于从实验室向大规模产业化应用转变的关键时期;浸没式液冷受限于氟化液高成本,未来随高密度芯片应用有望较快增长 [6][7] - 产业链分工:欧美主导液冷系统与服务,中国内地及中国台湾省承载制造,依托海外产能与英伟达/谷歌等项目切入全球供应链 [7] 北美电力缺口与设备出海机遇 - 电力缺口与约束:北美整体电力缺口大,AIDC电力需求高增且分布集中(如弗吉尼亚州、德克萨斯州、加利福尼亚州),面临“需求-供给-并网时间长”三重约束 [8] - 储能需求旺盛:在AIDC备电逻辑下,北美储能需求预计从2025年的8.9GWh提升至2030年的190GWh,CAGR约84%;在绿电直连逻辑下,需求预计从2025年的78GWh提升至2030年的475GWh,CAGR约44% [8] - 变压器出海机遇:北美电力变压器供应缺口达30%,中国变压器产能占全球60%,出海前景看好 [9] - 燃气轮机供应链机会:GE Vernova、西门子能源和三菱重工三大燃机巨头订单已排至2028年但扩产有限,看好中国内地厂商切入全球供应链,国内代工及叶片、铸造、材料等关键零部件供应商有望受益 [9] - 柴油发电机需求增长:海外柴油发电机需求增长快,全球大功率市场由康明斯、卡特彼勒等主导且扩产保守,国内主机厂及零部件厂商有望通过出海打开增长空间 [9]

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