AIDC投资热潮下,电力设备行业的新机遇
联合资信·2026-03-31 12:40

报告行业投资评级 - 报告未明确给出对电气设备行业的整体投资评级 [2][3][4] 报告核心观点 - AI快速发展推动AIDC(AI数据中心)投资热潮,作为AI基础设施的AIDC将显著拉动电气设备行业需求,特别是结构化的升级需求 [2][4] - 电力是AI发展的主要耗费和瓶颈,供电体系对降低AIDC成本具有决定性意义,当前AIDC供电方案存在较大改进空间 [2][9] - 随着AIDC建设推进和GPU功率提升,传统UPS(不间断电源)将在新建和改造AIDC中被HVDC(高压直流)取代,而HVDC+SST(固态变压器)或将成为AIDC的终极供电方案 [2][12][16] 国外及国内AIDC建设投资情况分析 - 全球AI竞争白热化,美国、中国、欧洲等国家和经济体及全球头部科技企业均投入大量资源,带动AIDC及相关电气设备投入 [5] - 据IEA测算,全球数据中心总装机容量将从2024年的100GW增长到2030年的225GW,年均复合增长率14.5%,预计2035年将增至当前三倍 [5] - 未来十年,全球新增数据中心产能的85%以上将集中在美国、中国和欧盟 [5] - 据科智咨询预测,2025-2027年全球数据中心市场规模预计将分别达到1289.0亿美元、1459.2亿美元和1632.5亿美元,增长率分别为18.7%、13.2%和11.9% [5] - 国际云服务商大幅增加AI资本支出:Meta 2026年资本支出将提升至1150-1350亿美元;亚马逊上调至约2000亿美元,同比提高52%;谷歌2026年资本支出预计为1750-1850亿美元,高于2025年的914.5亿美元 [7] - 据中国信通院数据,2025年中国数据中心市场规模预计突破3180亿元,同比增长约14.7%,到2030年将达到1.2万亿元,年均增长约25% [7] - 2025年中国数据中心负荷规模约为7.05GW,2030年将达到9.37GW [7] - 国内大厂巨额投入AI基础设施:字节跳动2026年将投入1600亿元;阿里巴巴2025-2027年在云与AI硬件上投资超过3800亿元 [7] - 据IEA统计,2024年数据中心约占全球用电量的1.5%,即415太瓦时,其中美国占45%,中国占25%,欧洲占15% [8] - 自2017年以来,全球数据中心用电量每年增长约12%,是总用电量增长速度的四倍多 [8] - 供配电系统占AIDC初始投资的13%左右,其资本支出将对电气设备行业产生巨大影响 [8] 目前AIDC能源利用存在的问题 - 未来全球数据中心核心IT电力需求增量的85%将产生于AIDC [9] - 传统UPS系统存在能效较低的缺点,电力需在AC和DC间多次转换,每次转换带来2%-5%的能耗,且效率已达瓶颈 [9] - UPS系统对高密度负荷支撑能力较弱,主要适配于20MW以下装机规模的数据中心 [10][11] - 下一代AI芯片使单机柜功率向数百千瓦乃至兆瓦级跃进,AIDC负荷可达100兆瓦或以上,传统UPS难以适应 [10][11] AIDC供电方案的发展趋势 - 随着GPU热设计功耗代际递增约20%,单台服务器功耗持续攀升,催生对新型机柜电源架构的迫切需求 [12] - 以直流供电代替UPS的趋势已经确立,国内240V/336V直流供电方案正逐步推广,未来800V高压直流方案将成为主流 [12] - 与UPS方案相比,HVDC在资本支出和运营支出上均具优势:直流电方案线缆使用量可减少30%以上,减少输出配电柜 [14] - 运营支出方面,传统HVDC和巴拿马电源方案的效率比UPS方案分别高2%和4.5% [16] - 一个500兆瓦IT负载的AIDC,采用HVDC方案每年可节省5600万元电费,采用巴拿马电源方案每年可节省1.26亿元电费 [16] - SST同功率下体积比传统变压器缩小50%-70%,能大幅降低铜的使用量30%-45% [16] - 传统供电架构端到端总能效约为89.1%,使用SST方案后可提升至92.1% [16] - HVDC+SST方案在系统效率、占用空间、响应速度、智能化、生命周期和成本方面均优于传统UPS方案 [18] AIDC用电量快速增长和用电模式变化对电气设备行业的影响 - 电气设备行业迎来量上的扩张:据东吴证券测算,到2030年全球柜外电源市场将达到2584亿元,其中HVDC电源市场规模将达到2285亿元 [19] - 800V HVDC市场快速扩张:据智研咨询预测,美国800V HVDC市场规模将从2026年的48亿元增长至2027年的141亿元 [20] - 中国800V HVDC市场预计从2028年开始集中释放,从2028年的20亿元快速提升至2030年的64亿元,年均复合增长率达47% [20] - 产品结构变化:传统IDC向AIDC转变带动供配电系统向SST系统转化,高频功率器件和高频变压器是其核心器件 [21] - 当前HVDC系统生产商主要包括中恒电气(市场占有率约50%)、台达电子(市场份额约25%)、维谛技术(市场占有率20%),科华数据也已实现HVDC量产 [21] - 行业技术路线尚未完全确定,SST解决方案仍在开发中,竞争格局未来可能变化 [22] 总结 - AIDC投资规模不断扩大,将带动电气设备需求上升,但这种上升是结构化的 [24] - QY Research预测2024-2029年,全球HVDC市场规模从10亿美元增长至157亿美元,复合年增长率达73.41% [24] - 目前中国UPS市场规模约90-100亿元,HVDC约10亿元,HVDC作为未来AIDC供电系统主流方案发展空间巨大 [24] - 在SST技术研发初期,如果中国厂商能提前实现产品应用,则可能占据有利竞争地位,提升全球市场份额 [24] - 目前HVDC应用渗透率只有15%,主流仍是240V/336V [25] - 英伟达提出2027年开始向800V HVDC方案过渡;伯恩斯坦预测,800V架构在2027年将占新增容量的5%,2028至2029年迅速攀升至35%,2030年达到45% [25]

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