报告行业投资评级 - 优于大市 [1] 报告的核心观点 - 人工智能迎来应用拐点,2023 - 2028年数据中心新增IT负载CAGR高达24%,全球算力规模进入高增长阶段,带动数据中心算力建设需求增长,全球主要云服务商资本开支快速放量 [4] - 数据中心配套电力设备容量可达算力芯片的3 - 5倍,2026年变压器、开关柜、UPS、HVDC市场空间预计分别达76亿、304亿、304亿、46亿元 [5] - 供配电设备集成化、模块化要求持续提升,技术迭代仍有较大空间,如HVDC、巴拿马电源、固态变压器等技术发展 [6] - 服务器电源单位价值量大幅提升,英伟达B系列产品带动铜连接和BBU应用,预计2024 - 2026年全球服务器电源市场空间为143亿、587亿、933亿元 [7] 根据相关目录分别进行总结 数据中心发展展望 - 全球算力规模高增,2023年全球计算设备算力总规模达1397EFops,预计2030年超16ZFlops,2023 - 2030CAGR达42%,智能算力占比超90% [22] - 大模型算法优化使训练和推理成本下降,AI应用门槛降低,推理和应用需求有望爆发式增长,推理阶段电力消耗占比将提升 [27] - 全球数据中心用电量快速增长,2022年约460TWh,预计2026年超1000TWh,电力可能成为AI发展瓶颈 [31] - 人工智能需求爆发带动数据中心算力建设,预计2028年全球运营数据中心IT负载达81.2GW,2023 - 2028年CAGR达23% - 25% [34] - 全球主要云服务商资本开支快速放量,美国四大云厂2025年资本开支预计超3100亿美元,同比增长43%;中国字节跳动等企业加强数据中心建设 [4][38][43] 数据中心电力设备总览 - 北美新建数据中心总开发成本70 - 120亿美元/GW,IT设备占比40% - 60%,非IT设备占比20% - 40%,非IT设备中柴油发电机、冷却与空调、变配电、UPS/HVDC是主要成本来源 [57] - 数据中心供电设备常采用冗余设计,如2N、DR、RR等方案,不同方案各有优缺点 [60] - PUE要求持续提升,2023年全球数据中心平均PUE为1.58,中国为1.48,制冷和供电系统优化可改善PUE [64] - AI服务器芯片功耗占比大幅提升,预计AI计算芯片功耗占未来AIDC整体IT功耗的60% - 75% [67] 数据中心供配电系统 - 数据中心供电系统分四级,二级方案有UPS和HVDC,HVDC渗透率约15% - 20%,巴拿马电源集成度更高 [71] - 数据中心配套电力设备功率是IT负载的3 - 5倍,受多种因素影响 [74] - 预计2024 - 2026年全球数据中心新增IT负载分别为7.7GW、12.3GW、16.9GW,CAGR为48%,2026年变压器、开关柜、UPS、HVDC市场空间预计分别达76亿、304亿、304亿、46亿元 [5][75] - 数据中心主要供配电设备包括备用电源、中压开关柜、变压器、UPS/HVDC、低压开关柜、精密配电等 [85] - 智算中心单机柜功率密度快速提升,2030年前后GPU机柜峰值功率有望达MW级,供配电设备占地面积缩减需求迫切 [87][88] - UPS和HVDC是两大供电方式,集成化与模块化是趋势,巴拿马电源性能优于HVDC,固态变压器有望在数据中心广泛应用 [91][93][98] - HVDC电压等级持续提升,全球头部厂家已推出或研发±400/750V直流产品 [107] - 大容量数据中心推动发供电自建需求,可采用自建并网线路和自建电源方式 [111] 服务器电源、连接与BBU - 服务器电源功率密度持续提高,采用N + N冗余,效率要求更高,全球主要生产制造商以中国台湾企业为主 [129] - 预计2024 - 2026年全球服务器电源市场空间为143亿、587亿、933亿元,2025 - 2026年英伟达GB200/300服务器电源市场规模约393亿、589亿元 [7][135] - 英伟达新一代GB200服务器采用铜连接方案,DAC是服务器内部互联首选,AEC渗透率有望提升 [137] - 预计2025 - 2027年GB200/300高速铜缆市场空间分别为287亿、468亿、600亿元,其中铜缆市场空间分别为22亿、35亿、41亿元 [140] - BBU是数据中心可选电源备份方案,英伟达GB200/300有望引入,预计2027年市场空间可达43亿元 [7] 主要上市公司梳理 - 从事变压器/开关柜业务的公司有金盘科技、明阳电气、伊戈尔、伊顿等;从事UPS/HVDC业务的公司有中恒电气、科士达、科华数据、维谛技术等;从事服务器电源业务的公司有麦格米特、欧陆通、泰嘉股份等;从事BBU业务的公司有蔚蓝锂芯、豪鹏科技、亿纬锂能等;从事铜连接业务的公司有沃尔核材、安费诺等 [8]
数据中心电力设备专题:人工智能推动算力需求爆发,电力设备迎来成长新赛道
国信证券·2025-02-19 10:11