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柴油发电机专题:AIDC柴发高景气,国产替代正当时
东吴证券·2025-09-25 13:07

行业投资评级 - 报告看好AIDC柴发高景气 看好国内厂商国产替代前景 建议关注发动机环节的潍柴动力和玉柴国际 发电机组环节的潍柴重机 科泰电源和泰豪科技 以及发动机零部件供应商天润工业等 [2][81] 核心观点 - 发电机组为柴油机关键下游增长点 柴油机下游场景广泛 行业销量整体随商用车周期波动 其中发电机组持续增长 发电机组下游包括偏远区域主电源 数据中心 商业设施 工业企业等备用电源 数据中心场景下柴发是保证其高可用性及业务连续性的关键环节 占据大厂数据中心资本开支的2-3% [2] - CSP CAPEX提升带动数据中心柴发需求加速增长 24年起AI技术突破带动全球CSP CAPEX加速提升 预计北美四大CSP 25年CAPEX合计约3400亿美元 同比+49% 国内五大CSP 25年CAPEX合计约4280亿元 同比+69% 2026年有望延续高增长趋势 测算25年国内柴发市场规模125亿元 同比+53% 28年市场规模有望达182亿元 24-28年CAGR 22% 根据康明斯预测 23年全球柴发需求30亿美元 30年将增长至120亿美元 CAGR 22% [2][34] - 全球柴发由外资主导 供不应求下国产替代可期 测算24年国内柴发市场外资+合资共占比83% 内资占比仅17% 国产替代空间广阔 且基本尚未开启出口替代 国内厂商潍柴 玉柴 上柴通过合资 收购海外品牌等方式实现技术积累 在柴发产品力上与外资厂商持续收窄 当前全球柴发需求爆发 海外厂商排期紧张且扩产谨慎 康明斯部分订单交付周期达12-18个月 卡特 MTU订单排期到26年 供不应求下柴发价格持续上行 国产柴发厂商在扩产速度 价格 响应速度上具备优势 有望率先在国内数据中心实现国产替代 并有望走向海外实现全球替代 [2][41] 行业趋势:AIDC基建高景气 柴发为关键环节 - 柴油机行业销量与商用车同步波动 2016-2024年 柴油机行业销量从495万微降到493万台 整体平稳 走势与商用车行业周期匹配 分场景来看 下游发电机组持续增长 柴油机行业下游包括商用车 农机 发电机组 工程机械等 2024年占比分别40% 30% 8% 17% 其中发电机组持续增长 2020-2024年 销量从18.8万台增长至40.9万台 占比从3%提升至8% [11] - 大缸径发动机下游应用场景主要为发电 船舶 工业领域 23年全球市场空间8万台 其中发电场景占比约70% 以康明斯为例 24年power system收入64亿美元 其中62%为发电场景 30%为工业场景 发电机组下游场景包括主电源与备用电源 广泛用于数据中心 商业设施 居民楼 工业企业 医院等不同场景作为备用电源 数据中心为发电机组迅速增长的下游场景之一 随全球AI产业加速发展 数据中心建设需求快速提升 据康明斯预测 全球数据中心发电机市场空间将从2023年的30亿美元增长到2030年的120亿美元 CAGR 22% [17] - 柴油发电机是数据中心备灾电源的主流方案 主要作用是在主电源中断时提供紧急电力供应 当主电源中断时 UPS先以蓄电池短时维持负载 随后柴油发电机组快速启动 接管并提供持续稳定的电力 直至主电源恢复 柴油发电机是数据中心基础设施建设的关键环节 可避免极端情况下因断电导致的数据丢失 业务中断或设备损坏 保障数据中心的高可用性和业务连续性 [18] - 根据Uptime Institute正常运行时间协会标准 数据中心分为Tier1–Tier4四个等级 等级越高可靠性越强 前全球主流大型IDC为Tier3 主流要求变压器和发电机组N+1冗余 配电组件2N冗余 适用场景包括运营商省级IDC 大型金融机构等 Tier4主要用于国家战略级设施等 占比较少 部分CSP数据中心处于Tier3之上或达到Tier4标准 如AWS IDC基础设施设计目标为Tier3 但部分维度超越Tier3标准 [23] - 资本开支维度 柴油发动机占大厂数据中心CAPEX的2-3% 云厂商CAPEX的主要部分占比80%为数据中心CAPEX含数据中心建设+AI设备支出 数据中心建设占数据中心CAPEX的40% 其中配电系统建设成本的30% 配电系统包括UPS 开关柜等 其中发电机组占配电系统成本的28% 柴发机组约占CAPEX的3.3% 柴油发动机为柴油发电机组最核心组成部分 约占成本的60-70% 除发动机外 柴发机组还包括发电机 控制系统等其他部件 [27] - 2024年起AI技术突破带动北美CSP CAPEX加速提升 2025Q2四大CSP CAPEX合计888亿美元 同比+68% 2025年 四大CSP AWS Microsoft Google Meta CAPEX合计预计约3400亿美元 同比+49% 分厂商看 2025年AWS投入近1000亿美元 Google 850亿美元 Microsoft 850亿美元 Meta 700–720亿美元 均创历史新高 海外CSP CAPEX提升将带动全球算力链加速上行 [30] - 国内CSP CAPEX于24年起开始加速提升 24Q4 BAT CAPEX合计97亿美元 同比+280% 2025年 五大CSP字节 阿里 腾讯 百度 快手 CAPEX合计预计约4280亿元 同比+69% 创历史新高 分厂商看 字节预计翻番至1600亿元 阿里预计1400亿元 同比+88% 腾讯预计1000亿元 同比+30% 百度预计160亿元 同比+18% 快手预计110-120亿元 同比+49% [31][33] - 测算2025年国内数据中心CAPEX合计5千亿元 对应柴发市场规模125亿元 同比+53% 对应2MW柴发机组约5.7千台 同比+25% 2028年国内数据中心市场规模有望达182亿元 24-28年CAGR 22% 根据康明斯预计 全球数据中心发电机市场空间将从2023年的30亿美元增长到2030年的120亿美元 CAGR 22% [34] 产业链:发动机 OEM 零部件三大环节均受益 发动机国产替代正当时 - 2024年国内数据中心柴发以外资进口及合资主导 国产化率仅17% 2024年 国内数据中心柴发发动机中外资进口 合资 国产占比分别69% 14% 17% 其中康明斯份额达28% 位居第一 国产潍柴 玉柴份额分别7% 10% 全球数据中心柴发以康明斯 MTU 卡特彼勒为主 供不应求下订单排期到26年 交付周期延长 价格上涨 各厂商均开启产能扩张 [41] - 潍柴动力产品谱系广泛 覆盖轻 重型商用车 工程机械 发电机组等领域 其中发电机组产品覆盖2-8700KWe功率段 广泛应用于国防 通讯 石油 医疗 高原 铁路 野外救援 农牧业等领域 依托博杜安获得大缸径技术储备 潍柴于2009年收购博杜安 获得大缸径技术 当前潍柴用于数据中心产品主要为M33 M55系列 国内以潍柴品牌销售 海外以潍柴 博杜安品牌销售 具备PSI等海外渠道 潍柴于2017年收购PSI 40.7%股权 依托PSI渠道更快打开北美市场 24年起 PSI凭借数据中心机组业务快速增长 25H1实现净利润0.7亿美元 同比+145% 潍柴大缸径收入利润快速增长 2019-2024年 潍柴大缸径业务收入从7.8亿元增长至35亿元 25年预计增长至58亿元 同比+67% 预计数据中心柴发净利润将从2023年的0.9亿元增长至2025年的7.2亿元 2年CAGR 180% 25年贡献归母净利润的约6% [44][46][47] - 玉柴产品覆盖轻 重型商用车 工程机械 船舶 发电机等领域 以2023年为例 玉柴柴油机总销量31万台 其中轻 中 重型发动机分别7.3 17 6.3万台 占比分别23% 54% 20% 玉柴非道路用发动机产品有20个产品系列 功率段从15马力到2550马力 广泛适用于农业 市政 工业 矿山等领域 在船舶和发电用发动机中 YC12 YC16系列适用于数据中心场景 功率范围在1-2.5MW之间 玉柴正在开发YC20系列产品 功率范围在2.8-4MW 玉柴MTU成立于2017年 由玉柴机器 Rolls-Royce合资组建 位于广西玉林 双方各持股50% 专注于非公路用特种大型高速发动机业务 2018年 玉柴MTU首台MTU4000系列发动机下线 MTU4000覆盖1.6-2.9MW功率段 截至24年底 MTU4000系列已经生产交付2000台 25H2开始将增加生产MTU4000系列石油天然气应用 MTU2000系列发电应用及玉柴VC发动机 玉柴MTU收入利润快速增长 2019-2024年 玉柴MTU收入从1.8亿元增长至9.7亿元 净利润从60万增长至1.7亿元 2024年玉柴MTU数据中心出货量200台 据公司预计 2025年出货量有望达到700台及以上 [53][54][56] - 潍柴重机业务包括船机与发电机组 船机主要为中高速内河船机25KW-3.2MW 发电机组包括船用发电机组16KW-8.7MW 及陆用发电机组55KVA-2.8MWA 内河船机龙头 国内份额领先 潍柴重机为内河及近海运输船 渔船市场龙头 根据中国船舶报 2021M1-11潍柴重机占中国船机市场55%份额 发电机组业务绑定潍柴动力快速发展 潍柴动力与潍柴重机均为潍柴控股集团子公司 重机具备集团内资源优势 基本为潍柴动力国内唯一机组厂商 2024年发电机组贡献主要收入增量 2016-2024年 潍柴重机收入从17.4亿增长至40亿元 2021年起收入增速放缓 2024年收入同比+6% 其中发电机组收入维持较高增速 2024年发电机组贡献收入15.1亿元 同比+38% 数据中心柴发有望贡献较大利润弹性 2016-2024年 潍柴重机归母净利润从0.2亿元增长至1.9亿元 2024年重机数据中心柴发机组出货约200台 占收入比9% 预计2025年出货量有望增长至600台 叠加涨价后利润率提升 有望贡献较大利润弹性 中国移动中标份额显著提升 25年1月9日 重机中标中国移动数据中心项目 在2MW低压水冷柴发 2MW高压水冷柴发中中标份额分别达70% 40% 位列第一 [60][64] - 科泰电源聚焦柴发OEM 下游主要是通信行业 发电机组业务常年占据公司90%以上的收入 而通信行业贡献公司50%以上收入 2024年贡献了80%以上的收入 背后是数据中心的带动 科泰电源和全球发动机巨头合作 科泰电源的发电机产品系列包括KU基于MTU发动机 KC基于康明斯发电机 KM基于三菱发动机 KV基于沃尔沃发动机 KP基于帕金斯发动机 KJ基于强鹿发动机 功率段涵盖10kw到3MW 科泰电源和MTU合作深入 成立子公司 2020年公司和MTU共同出资成立合资公司科泰安特优并持股50% 该子公司净利率接近20% 数据中心带动公司产品平均功率段上移 科泰电源的发电机组平均单价从2015年的13万元 提升到2024年的132万元 这揭示了平均功率段从百kw到MW级别升级 推测背后的原因主要是数据中心相关产品出货占比提升 根据单价反推其占比可能接近50%400台左右 盈利能力有提升潜力 平均单价和功率段上移的同时 公司毛利率小幅下降 毛利率从2015年的21%下降到2024年的13% 原因可能包括竞争格局恶化 下游客户从分散走向集中等 但是随着数据中心需求爆发以及供给限制 公司盈利能力或可提升 [65][69] - 泰豪科技业务涵盖应急 军工和电网三大领域 包括应急装备 通信指挥 备用电站 配电设备和电网软件5项细分业务 其中核心业务为军用装备和应急装备 应急装备 24年营收28.7亿元 占总营收的67% 产品包括陆用柴发 数据中心柴发 船用发电机组 钻机用发电机组 车载电源等 2024年 公司应急电源销量329MW等效115台2MW柴发 yoy+60% [77]