行业核心矛盾转移 - 人工智能基础设施建设核心矛盾正从单纯追逐GPU数量转向争夺电力供应速度 “电力交付时间”成为AI建设最严峻瓶颈 [1] - 具备快速交付能力和大规模生产优势的中国电力解决方案提供商正迎来历史性价值重估机遇 [1] 全球电力供应瓶颈现状 - 美国和欧盟电网平均寿命已达35至40年 面对AI数据中心爆发式能耗需求 基础设施日益脆弱 [1] - 美国本土电力设备产能仅能满足当地约40%的需求 并网等待时间已延长至近五年 [1][5] - 2025-2030年间 美国夏季峰值有效备用电力容量预计将进一步下降 而中国备用容量则有望上升 [5] - 约60%的AI数据中心电力预计将来自天然气 主要燃气轮机制造商订单积压已达4.5-5年 西门子能源产能已售罄至2028年 [5] - 欧盟和美国2025年变压器短缺率约为30% 到2030年预计缓解至约10% [5] 市场需求与增长驱动 - 高盛预计到2030年美国数据中心用电量将较2023年增长约175% 为美国整体电力需求贡献约120个基点 推动年均增速达2.6% [5] - 2025-2030年间 AI数据中心电力产品总体可寻址市场将以约39%的年复合增长率扩张 [7] - 增长由三大驱动力支撑：持续容量建设、不断提升的功率密度、从交流为主向直流为主的架构转型 [8] - 随着AI机架功率从100kW提升至接近1MW 工程复杂度全面上升 为直流就绪型组件和并网资产创造更大价值池 [8] 技术架构升级趋势 - 800V直流配电架构正成为大多数在建AI数据中心绿地项目的标准配置 [8] - 相比传统交流拓扑结构 采用更高电压直流配电可在设施层面节省约5-15%的能耗 [8] - NVIDIA等关键厂商已全面承诺转向800V直流架构路线图 主要生态系统参与者正将产品路线图向直流就绪型电力转换、保护和电池储能系统集成对齐 [8] - 架构升级为直流电力基础设施元件供应商创造结构性机会 高盛看好高压直流继电器层面的宏发股份和电容器层面的江海股份 [8] 中国供应商的竞争优势 - 对于合格中国供应商 决胜优势已不仅是低成本 而是更短的交付周期 [1][10] - 面对关键组件3-5年的等待时间 数据中心运营商和公用事业公司已将交付速度作为首要决策因素 [10] - 以电力变压器为例 思源电气的短交付周期使其能够在美国市场获得份额 [10] - 高盛预计 美国市场收入在思源电气海外收入中占比将从2026年的26%增长至2028年的28% [10] - 在燃气轮机叶片领域 英力特作为国内领先高端精密铸件制造商 目前全球市场份额不足1% 增长空间巨大 [10] 定价权与盈利能力 - 在严重短缺驱动下 中国企业在海外市场产品定价较国内销售享有显著溢价 溢价幅度在10%至80%之间 [1][13] - 以电力变压器为例 思源电气在美国销售产品毛利率约为45% 而国内销售毛利率约为30% 华明电力的海外销售毛利率约为40% 国内销售毛利率约为25% [13] - 在不间断电源系统领域 科士达的海外ODM模式相比国内超大规模客户订单可获得25-50%的定价溢价 [13] - 高盛预计 科士达的海外高功率电气系统销售额将从2025年的1亿元人民币激增至2026年的8亿元人民币和2028年的17.82亿元人民币 [13] 市场增长前景 - 高盛测算显示 在美国市场敞口下 覆盖公司2025-2030年间平均销售复合增长率可达23% 不考虑美国市场则为17% [14] - 到2030年 这些中国企业的海外AI数据中心市场收入贡献预计平均达到23% 全球市场份额平均达到4% [14] 产品类别偏好排序 - 高盛在中国电力供应相关产品类别中给出明确偏好排序：燃气轮机叶片>电力变压器>电气元件>不间断电源/电源机架>液冷系统>服务器电源 [2][3][16] - 燃气轮机叶片排名最高 因其材料科学和制造壁垒极高且全球有效产能严重受限 [17] - 电力变压器紧随其后 得益于劳动密集型制造和漫长认证周期 [17] - 电气元件受益于强劲需求可见性以及对AI和电网基础设施建设的广泛敞口 [17] - 不间断电源/电源机架系统得益于差异化ODM商业模式 液冷系统同样享有结构性增长但面临相对激烈全球竞争 服务器电源排名最低 [17]

人工智能基础设施电力瓶颈与机遇 - 人工智能基础设施建设核心矛盾正从追逐GPU数量转向争夺电力供应速度 “电力交付时间”成为最严峻瓶颈 [1] - 在供需错配背景下 具备快速交付能力和大规模生产优势的中国电力解决方案提供商迎来历史性价值重估机遇 [1] 美国电力供应结构性短缺 - 美国电网平均寿命达35至40年 面对AI数据中心爆发式能耗需求 基础设施日益脆弱 [1] - 美国本土电力设备产能仅能满足当地约40%需求 并网等待时间已延长至近五年 [1] - 2025-2030年间 美国夏季峰值有效备用电力容量预计将进一步下降 而中国备用容量有望上升 [3] - 美国本土电力变压器供应商即便完成产能扩张 到2027年也仅能满足约40%本地需求 [3] - 西门子能源预测 欧盟和美国2025年变压器短缺率约为30% 到2030年预计缓解至约10% [4] AI数据中心电力需求爆发式增长 - 高盛预计 到2030年美国数据中心用电量将较2023年增长约175% [3] - 数据中心电力需求将为美国整体电力需求贡献约120个基点 推动年均增速达2.6% [3] - 约60%的AI数据中心电力预计将来自天然气 因其建设速度快、输出稳定且能现场发电绕过电网限制 [3] - 主要燃气轮机制造商订单积压达4.5-5年 西门子能源燃气轮机产能已售罄至2028年 [3] 技术升级与市场增长 - 2025-2030年间 AI数据中心电力产品总体可寻址市场将以约39%年复合增长率扩张 [5] - 增长覆盖气体涡轮机、电力变压器、不间断电源系统等七大产品类别 [5] - 增长由三大驱动力支撑：持续容量建设、提升功率密度、从交流向直流架构转型 [5] - 800V直流配电架构正成为大多数在建AI数据中心绿地项目标准配置 [5] - 相比传统交流拓扑 采用更高电压直流配电可在设施层面节省约5-15%能耗 [5] - NVIDIA等关键厂商已全面承诺转向800V直流架构路线图 [5] 中国供应商的核心竞争力与市场机遇 - 对于合格中国供应商 决胜优势已不仅是低成本 而是更短交货周期 [1][8] - 面对关键组件3-5年等待时间 数据中心运营商已将交付速度作为首要决策因素 [8] - 中国企业海外市场产品定价较国内销售享有显著溢价 溢价幅度在10%至80%之间 [1][9] - 高盛扩大对AIDC电源供应链覆盖 重点关注能解决“电力交付”瓶颈企业 [2] - 拥有先进高压直流专业知识、高密度电源转换能力及成熟OEM/ODM关系的中国企业将利用溢出需求快速扩张 [2] 具体受益公司与产品分析 - 高盛看好在高压直流继电器层面的宏发股份和电容器层面的江海股份 [6] - 思源电气凭借短交付周期在美国市场获得份额 其美国市场收入在海外收入中占比预计从2026年26%增长至2028年28% [8] - 思源电气在美国销售产品毛利率约45% 国内销售毛利率约30% [9] - 英力特作为高端精密铸件制造商 全球市场份额不足1% 已与贝克休斯、安萨尔多和通用航空签订长期协议 将受益于燃气轮机供应短缺 [8] - 科士达海外ODM模式相比国内超大规模客户订单可获得25-50%定价溢价 [9] - 科士达海外高功率电气系统销售额预计从2025年1亿元人民币激增至2026年8亿元人民币和2028年17.82亿元人民币 [9] - 华明电力海外销售毛利率约40% 国内销售毛利率约25% [9] 市场增长预测与产品优先级 - 在美国市场敞口下 覆盖公司2025-2030年间平均销售复合增长率可达23% 不考虑美国市场则为17% [10] - 到2030年 这些中国企业海外AI数据中心市场收入贡献预计平均达23% 全球市场份额平均达4% [10] - 高盛给出产品偏好排序：燃气轮机叶片>电力变压器>电气元件>不间断电源/电源机架>液冷系统>服务器电源 [11] - 燃气轮机叶片排名最高 因其材料科学和制造壁垒极高且全球有效产能严重受限 [11] - 电力变压器紧随其后 得益于劳动密集型制造和漫长认证周期 [11]

800V直流架构的优势与行业趋势 - 相较于传统415V或480V交流系统，800V直流架构在相同铜线缆下可传输超过150%的功率，大幅减少铜材使用，单个机架供电所需的200公斤铜母线可被削减，为客户节省数百万美元成本 [1] - 该架构提升了数据中心的可扩展性、能源效率和性能容量，同时降低材料使用量和优化成本结构，契合绿色节能趋势 [1] - 电动汽车和太阳能行业已采用800V直流基础设施，数据中心领域正迎来类似变革浪潮 [1] 行业采纳与生态建设 - 富士康公布了为800V直流打造的40兆瓦台湾高雄1号数据中心，CoreWeave、Lambda等20多家行业先驱也投身800V直流数据中心设计 [2] - Vertiv推出节省空间、成本和能源的800V直流MGX参考架构，惠普宣布支持相关技术，共同完善生态系统 [2] - 超过20家英伟达合作伙伴正在提供符合开放标准的机架服务器，助力未来千兆瓦级AI工厂 [3] 关键芯片与组件供应商 - 芯片提供商包括亚德诺半导体、英飞凌、安森美、德州仪器等14家公司 [3] - 电源系统组件提供商包括台达、伟创力、光宝科技等7家公司 [3] - 数据中心电源系统提供商包括ABB、伊顿、施耐德电气、西门子等9家公司 [3] 英诺赛科的氮化镓技术优势 - 公司是业内唯一全栈氮化镓供应商及领先的氮化镓IDM企业，唯一实现1200V至15V氮化镓量产，可提供800V到1V全链路解决方案 [5] - 基于48V电压的传统AI系统效率低下，超过45%总功耗耗费在散热上，800V直流架构支持系统从千瓦级跃升至兆瓦级 [5] - 在800V输入侧，其氮化镓与碳化硅相比在每个开关半周期内可降低80%驱动损耗和50%开关损耗，实现整体功耗降低10% [7] - 在54V输出端，仅需16颗氮化镓器件即可实现与32颗硅MOSFET相同的导通损耗，将功率密度提升一倍，并使驱动损耗降低90% [7] Power Integrations的高压氮化镓解决方案 - 公司是业界唯一1700V氮化镓供应商，其1250V和1700V PowiGaN器件是800VDC数据中心主电源和辅助电源的理想选择 [8] - 其InnoMux2-EP IC集成1700V PowiGaN开关，支持1000VDC输入，在液冷无风扇架构中可为12V系统提供超过90.3%的效率 [8] - 与采用650V增强型GaN的堆叠半桥LLC相比，采用1250V PowiGaN的单管半桥LLC可简化拓扑结构，减少输入电容不平衡问题，并将栅极驱动器数量从4个减至2个，隔离偏置电源从3个减至1个 [12][13] 德州仪器的电源转换架构与产品 - 公司提供氮化镓功率级、数字电源控制器、多相降压稳压器等产品，支持800VDC架构下的高效高密度电源转换 [16] - 存在两种主流转换架构：三段转换架构（800V→50V→12.5V/6.25V→<1V）整体峰值效率约88%，两段转换架构（800V→12.5V/6.25V→<1V）整体效率约89% [16][18] - 两阶架构效率更高且功率密度更大，但中高转换比IBC的大电流输出导致电路板损耗控制困难，需采用多模块并联 [20] 技术转型的核心驱动力 - 人工智能工作负载的指数级增长正重塑数据中心格局，对功率密度、效率和可扩展性产生前所未有的需求 [21] - 传统硅基电力电子器件和54伏架构已无法满足下一代AI工厂对数兆瓦级电力的需求 [21] - 从电网直接到GPU的800伏直流架构转型支持兆瓦级机架功率传输，大幅降低铜材与散热成本，并显著提升系统整体效率 [21]