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AI电力系列报告(一):AIDC电力迎来成长机遇
东方证券·2025-03-11 09:03

报告行业投资评级 - 看好(维持) [2] 报告的核心观点 - AIDC行业快速发展,“通算”迈向“智算”激活电力新需求,电力需求急剧增加,AIDC供电技术不断演进,高效低损、高密度、高稳定性有望成为发展核心 [6] - UPS方案为当前主流,后续AIDC供电方案呈现多样化局面,各方案有不同优缺点和发展前景 [6] - 成熟方案有望享受行业beta,未来方案蓄势待发,UPS满足多数需求,HVDC、巴拿马等高压方案应用迭代有望提升,SST关注度有望增长 [6] - 给出不同领域投资建议,包括服务器电源、服务器电源电子、AIDC电力配套、液冷、应急电源等领域相关企业 [6] 根据相关目录分别进行总结 AIDC高速发展,AI电力环节景气度上行 - 人工智能产业蓬勃发展,算力需求高速增长,智算中心(AIDC)需求高增长,未来AI领域数据中心或成行业增长主要环节 [9] - 数据中心建设成本地区差异显著,上海为代表的中国数据中心每瓦建设成本约6美元,最高地区超13美元/瓦 [12] - 从通算到智算,电力需求急剧增加,到2026年AI行业电力需求至少是2023年的十倍 [14] - 单机柜功耗和用电规模显著提升,单机柜功耗有望从不足500MW提至2KW+,智算中心单机功率从4 - 6KW增至20 - 50kW甚至突破100kW;用电规模方面,智算中心单栋建筑有望突破100MW [18] - AIDC供电技术不断演进,核心是为高算力设备和数据中心提供稳定高效电力供应,后续发展有望实现高效低损耗、高功率密度 [19][21][22] - 当前UPS占据主流,江苏省数据中心UPS占有率约54%,高压方案如HVDC、巴拿马电源、SST有成长机会 [23][24] UPS:当前主流技术路线,成熟应用稳定可靠 - UPS为数据中心提供稳定连续电力,保障不中断,广泛应用于关键场合,确保云计算等需求,减少停机和数据丢失 [25] - UPS系统通过多步骤转换和净化实现高效不间断供电,从市电获取电力,经变压器、滤波器、整流器等处理后为设备供电,技术成熟、兼容性强占市场主流 [25][26] - 数据中心增长拉动UPS需求,2022年全球IDC用UPS市场规模估值112亿美元,预计2030年达195亿美元,2024 - 2030年CAGR为7.5%;2023年中国高端电源UPS市场规模79.4亿元,科华数据等三家公司占比超40% [27] - 华为为上海交通云数据中心提供的高密度模块化UPS方案,减少体积、缩短建设周期、提升效率、降低成本,新增白空间、多部署机柜、节省电缆 [29] HVDC:直流高压输电,渗透率有望提升 - HVDC较传统方案环节精简,高效低损,省去一次交直流双向转换,提高供电效率 [31] - HVDC技术高效、可靠、节能,装机容量从每年30万安培增长到超600万安培,有国家标准支撑,全国绿色直流数据中心总量超10GW [36] - AIDC发展或催化HVDC技术成熟度提升,长距离输电需求、清洁能源发展、电网互联等推动其市场渗透率提升,2023年全球HVDC市场规模估计119.8亿美元,2024 - 2030年CAGR为4.5% [38][39] - 阿里巴巴张北数据中心采用HVDC系统与组合式AHU结合,降低空调电力消耗,实现高效能源利用 [40] 巴拿马:方案系统化简化链路,提升整体能源效率 - 巴拿马电源系统简化链路,市电经移相变压器转换后再经AC/DC转换器输出直流电,为数据中心提供稳定电力,提高整体能源效率 [44] - 阿里牵头推行巴拿马电源供电方案,系统效率增至97.5%,已部署到阿里云新增自建数据中心,行业标准发布执行,应用后节能减碳、节省开支 [45] - 阿里云全国数据中心应用巴拿马电源,功率模块效率达98.5%,减少设备数量,系统整体效率提升,建设周期缩短,降低长期运营成本 [48] SST:AIDC潜在终极供电方案,应用技术仍需迭代 - SST是新型变压器,集多种功能于一身,可提高电网智能化水平,在数据中心供配电领域有核心优势,如高效能、高密度、低成本、后端应用生态开阔等 [50][51][54] - SST目前存在产业成熟度不够、高压运维风险高、原材料国产化率有待提升等劣势,但技术研发展现关键进展 [53][55] - SST技术在数据中心领域应用迅速发展,当下渗透率低、预期空间大,国内伊顿等企业有试点,海外也有竞争力,数据中心需求爆发或加速其迭代落地,还可应用于机车牵引和电网领域 [59] - 中国西电贵安数据中心应用SST技术实现中压直供直流电源,取得能源利用效率提升、建设周期缩短、灵活部署、提升新能源利用率等进展 [60][63][64] 数据中心供电方案汇总 - UPS是主流,技术成熟、兼容性强,但能耗高、占地大;HVDC、巴拿马等高压方案应用迭代有望提升;SST关注度有望随AIDC需求增长而加速迭代落地 [63] - 对各供电方案进行汇总对比,包括系统效率、占地面积、重量、配置快速性、市占率、核心优势、主要挑战等方面 [66] 投资建议 - 服务器电源:关注麦格米特、中恒电气等相关企业 [71] - 服务器电源电子:关注杰华特、晶丰明源等相关企业 [71] - AIDC电力配套:关注金盘科技、明阳电气等相关企业 [71] - 液冷:关注英维克、高澜股份等相关企业 [71] - 应急电源:关注科泰电源、潍柴重机等相关企业 [71]