AI浪潮之基,电力价值与生态重塑
华西证券·2026-01-08 10:38

报告行业投资评级 * 报告未明确给出统一的行业投资评级,但在投资建议中持续看好相关出海企业,并重点关注多个核心环节[3][137] 报告核心观点 * AI技术迭代与应用渗透驱动算力需求激增,推动AI数据中心大规模建设,将从发电量需求增长和供电质量要求提升两大需求,以及发电侧、电网侧、用户侧三大端侧,对电力系统的价值和生态带来重塑[3][7][8] 发电侧总结 * 用电需求激增:AI数据中心推升全球用电需求,根据IEA基准预测,2024年全球数据中心用电需求达415TWh,占全球用电约1.5%,预计2030年将达945TWh,占比约3%,2024-2030年CAGR约15%,到2035年将持续增长至约1200TWh[16] 分地区看,2024-2030年,美国电力消耗量将增加约240TWh(增长130%),中国增加约175TWh(增长170%),欧洲增加超45TWh(增长70%),日本增加约15TWh(增长80%)[16] * 电力供需矛盾凸显:数据中心规模化扩张导致电力供应紧张,根据彭博新能源财经预测,到2035年数据中心电力需求将攀升至106GW,较七个月前预测值大幅增长36%[22] 为应对供电困局,62%的数据中心正探索“现场发电”方案[22] * 燃气轮机需求景气上行:在北美,燃气轮机因资源丰富、效率高、建设周期短等优势成为缓解电力供需矛盾的优选方案,过去三年美国燃气电厂建设成本已飙升约50%[22] 行业订单饱满,交付周期延长,若未锁定排期,新建电厂最早也要到2029年第四季度才能投运[27] 具体公司来看:GE Vernova在2025财年四季度新签18GW合同,预计财年末在手合同规模约80GW,2028年前新设备产能已售罄[27] 西门子能源2025财年累计新增燃气轮机订单26GW,其中美国数据中心订单同比增长46%[27] 三菱重工计划在未来两年内将燃气轮机产能提升一倍[27] * 储能配置需求提升:得益于建设周期和供应能力优势,光伏、储能等灵活能源解决方案受青睐,光伏项目可在18个月内投入运营,电池储能项目平均建设周期约20个月,远快于传统发电机组[31] 数据中心可通过配置2-4小时储能系统,在电网高峰时段减少取电,以缩短并网审批周期,实现快速并网或扩容[31] 例如,Align数据中心园区部署31MW/62MWh电池储能系统,可使数据中心比传统电网升级方案提前数年实现并网[31] Trend Force指出2025年是AIDC配储“需求元年”,2026年进入“交付大年”,美国新增13GW数据中心将拉动10.7-25GWh配储需求(按20%-50%容量配储、4小时时长计算),且配储时长将向“6-8小时”延伸[31] * 国内独立储能快速增长:政策推动储能从“配套附属”转变为“独立市场主体”,目前国内独立储能已形成现货收入、调频收益、容量电价、容量租赁四大收入来源,经济性显著提升[35] 例如,内蒙古2025年度独立新型储能电站补偿标准为0.35元/千瓦时,2026年度标准为0.28元/kWh[35] 2025年1-11月国内新型储能项目新增招标容量累计达438.4GWh,同比增长75%[39] 报告预计2025/2026年国内大储新增装机规模有望分别达到150+GWh、250GWh,同比增长36.6%、66.7%[39] * 欧洲大储装机高增长:欧盟可再生能源发电量占比已提升至47%,其中太阳能占比11.1%[44] 负电价时段占比从2023年的2%提升至2024年的4%,且日内峰谷价差拉大,为储能创造明确盈利空间[44] 2024、2025年欧洲新增大储装机规模分别为8.8GWh、16.3GWh,同比增长79.6%、85.2%,预计2026年新增装机规模或有望达30GWh[44] * 全球大储迈入高景气周期:预计2026年全球大储装机规模有望突破410GWh+,同比增速超50%,增长动力来自中国、美国、欧洲、中东及北非等核心区域[48] 其中,中东及北非地区预计2026年储能新增装机规模有望达40GWh[48] 电网侧总结 * 电网老化与建设瓶颈:欧美电网老化问题突出,美国约70%的输电网已使用超25年,欧洲约三分之一低压电网使用超40年[54] 当前电网建设节奏缓慢,2024年美国仅完成322英里高压输电线路,而每年需要建设约5000英里新高容量输电系统以确保可靠性[54] * 海外投资力度加大:美国启动“电力加速计划”以推动电网基础设施快速落地[58] 美国主要公用事业公司持续上调资本开支规划,电力系统投资呈现高景气度[58] 欧洲部分输电、配电运营商也加大投资,例如意大利Terna计划将2024-2028年资本支出的67%用于升级资产,荷兰TenneT计划将其海上基础设施年度资本支出从2022年的不到5亿欧元增加到2026年的超过50亿欧元[65] 欧盟委员会发布《电网一揽子计划》,旨在强化电网基础设施规划与跨境整合[65] * 海外设备企业订单充沛:伊顿电气业务25Q3美洲地区累计待发订单量同比有机增长20%[71] 现代电气25Q3北美地区订单达7.6亿美元,环比增长84%,同比增长192%[71] 西门子能源电网业务Q4FY25订单达69亿欧元,环比增长63.1%,同比增长27.5%,截至Q4FY25在手订单累计达420亿欧元[71] * 中国设备出口景气:2025年1-11月,中国变压器出口额达80.8亿美元,同比增长35.2%;高压开关及控制装置出口额达48.0亿美元,同比增长29.6%[75] 报告认为欧美市场兼具高景气、高盈利、高门槛特征,掌握优质渠道资源、技术实力领先的企业有望充分受益[75] * 国内电网投资稳健增长:2025年1-11月电网基本建设投资完成额达5603.9亿元,同比增长5.9%[79] 2025年国家电网的电网投资预计超6500亿元,南方电网预计完成1750亿元的固定资产投资[79] 政策目标到2030年,“西电东送”规模超过4.2亿千瓦,支撑新能源发电量占比达到30%左右,将带动特高压、配网智能化建设需求[79] 用户侧总结 * 供电技术变革驱动:AI芯片功耗提升推动单机柜功率向数百千瓦乃至兆瓦级跃进,倒逼数据中心供电技术全面升级[82] 约一半的超大规模数据中心运营商和托管服务提供商高管表示,正在考虑在未来四年内过渡到直流配电[82] * 供电体系高压化、直流化:供电架构演进呈现高压化、直流化趋势,参考英伟达白皮书,方向分为四个阶段:传统UPS、UPS+800V Sidecar、取消UPS转向全直流化方案、全面采用中压交流到800V输出的一体化电力模块[89] * SST(固态变压器)方案受关注:英伟达提出从2027年开始将数据中心机架电源从54V向800V HVDC过渡,并创新采用固态变压器,可直接将13.8kV交流电转换为800V高压直流,省去多级变换环节[106] 该架构可让端到端能效提升5%,降低70%的维护成本[106] SST通过高频电力电子技术实现电能转换,体积更小、重量更轻、效率更高[110] 据测算,以2MW数据中心负荷为例,SST架构链路效率提升5%,年可节省电量约87.6万度,电费约70万元[111] * 国内外企业积极布局SST:伊顿电气收购固态变压器公司RPS[114] 英飞凌与SolarEdge联合开发模块化固态变压器平台,目标系统能效超过99%[114] 台达电子全球首发SST直流供电系统智算中心方案[114] 国内企业如金盘科技已完成10kV/2.4MW SST样机开发,四方股份产品涵盖0.5-15MW,中国西电2.4MW固态变压器已投运,为光能源“羲和5000”容量达1.5MW[114] * 服务器电源功率与密度提升:PSU(电源单元)功率及功率密度呈显著提升趋势,从单相3KW向单相8-12KW、甚至三相16-30KW迈进,功率密度从98W/立方英寸提升至100+W/立方英寸[116] * 从Power Shelf向Power Rack升级:随着单机架功率密度提升,电源从IT机架内部移出,与BBU、超级电容等集成一体化的独立Power Rack成为趋势[126] 例如,伟创力推出的1MW Power Rack方案,采用±400V HVDC架构,集成10个110KW的Power Shelf,系统能效提升至98%以上,相较传统48V方案整体能效提升约20%,数据大厅面积节省可达80%[135] 投资建议与受益标的总结 * 投资建议:在全球AIDC快速发展及电网建设投资持续增长的驱动下,电力设备需求迎来景气周期,掌握优质渠道资源、技术实力领先、积极布局相关产能的企业有望充分受益,持续看好海外业务有望取得突破、海外业务毛利率高的出海企业[3][137] * 受益标的:报告重点关注四大核心环节相关标的[3][140] * 变压器&SST及相关设备厂商:思源电气、金盘科技、伊戈尔、华明装备、神马电力、四方股份、中国西电等[3][140] * 燃气轮机及相关零部件厂商:东方电气、博盈特焊、哈尔滨电气等[3][140] * AI电源:新雷能、科士达、麦格米特、欧陆通、中恒电气、禾望电气、欣锐科技等[3][140] * 储能及相关零部件厂商:阳光电源、上能电气、阿特斯、宁德时代、亿纬锂能、鹏辉能源、欣旺达、中创新航等[3][140]