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1、 1/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行業研究報告 慧博智能投研 柴發行業深度:柴發行業深度:AI算力崛起下的行業現狀、算力崛起下的行業現狀、國產替代、產業鏈及相關公司深度梳理國產替代、產業鏈及相關公司深度梳理 隨著人工智能技術的飛速發展,全球數據中心建設迎來新一輪高潮,作為其關鍵備用電源的柴油發電機行業也迎來了前所未有的發展機遇。然而,在這一領域,國際龍頭企業長期以來占據主導地位。近年來在國際龍頭產能受限、訂單排期緊張的背景下,國產柴發品牌憑借產能和交期優勢有望在數據中心等高需求領域加速實現國產替代,為中國柴發行業的發展注入新的活力,同時也為
2、相關企業帶來廣闊的發展空間。本文將深入剖析柴發行業的驅動因素,探討其在全球及中國市場的現狀與發展趨勢,梳理產業鏈上下游的關鍵環節,并聚焦于行業內具有代表性的相關公司,分析其競爭優勢與市場地位。通過對柴發行業的全面剖析,旨在為讀者提供有價值的參考,助力各方更好地把握行業發展的脈搏,洞察未來機遇與挑戰。目錄目錄 一、行業概述.1 二、AI 基建驅動柴油發電機需求.3 三、行業現狀.7 四、國產替代.9 五、產業鏈核心環節.11 六、相關公司.16 七、市場展望.22 八、參考研報.23 一、一、行業行業概述概述 1、柴油發電機、柴油發電機概念概念 柴油發電機是以柴油為燃料,以柴油發動機為原動機帶動
3、發電機發電的機械發電設備,能夠將化學能轉化為電能。柴發整機基本由發動機、發電機、控制器及其他材料組裝而成,技術較為成熟,整體技術門檻較低。柴發為柴油機與發電機的組合,其工作原理較為簡單:1)柴油發動機:柴油機氣缸內,過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油充分混合,經活塞運動壓縮,溫度迅速升高達到燃點,柴油被點燃后混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動活塞反向運動做功;汽缸順序依次做功,作用在活塞上的推 2/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 力經過連桿變成推動曲軸轉動的力量,從而帶動曲軸旋轉;2)發電機:無刷同步交流發電機與柴油機曲軸同軸安裝,
4、曲軸旋轉可帶動發電機的轉子,發電機輸出感應電動勢,經閉合的負載回路產生電流。2、柴油發電機優點柴油發電機優點 柴油發電機組被視為備用和應急電源的較佳形式。柴油發電機組被視為備用和應急電源的較佳形式。除價格因素之外,柴油發電機具有體積小、操作簡便、燃料易得、投資少、啟動迅速、供電穩定且質優等優點,被視為備用和應急電源的較佳形式。3、柴油發電機應用廣泛柴油發電機應用廣泛 柴油發電機組作為電網的有力補充,主要在部分無法承受斷電后果的行業承擔后備電源角色,例如醫院、高端制造業、數據中心、金融行業等。根據科勒對中國主要客戶群體的市場統計,2019 年,中國柴油發電機組市場規模為 72.77 億元,其中數
5、據中心、制造業、電力業為三大主要下游市場,市場規模分別為 28.85、11.88、10.35 億元,占比分別為 39.6%、16.3%、14.2%;2017-2019 年,數據中心用柴油發電機組的平均售價達 220 萬元/臺,顯著高于其他行業。wUjVpPpQxPwPrMrP9PaOaQtRpPtRnQkPnNoNjMtRrMbRmMwPwMtRrQNZsOqR 3/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 二、二、AI 基建基建驅動柴油發電機驅動柴油發電機需求需求 1、全球全球 AI 資本開支快速上行,資本開支快速上行,AIDC 為為 AI 基建重要組
6、成基建重要組成 全球全球 AI 市場規模擴增,未來幾年將成為萬億美元市場。市場規模擴增,未來幾年將成為萬億美元市場。根據 Precedence Research 數據,2023 年全球AI 市場規模為 5381.3 億美元,2024 年至 2034 年將持續大幅擴增,CAGR 達 19.1%。北美區域占據了最大的市場份額,23 年占比達到全球的 37%。未來除了北美區域以外,預計亞太地區將成為預測期內增長最快的人工智能市場。GenAI 推動科技公司推動科技公司 CAPEX 快速提升,快速提升,AI 算力基建投資力度持續加大。算力基建投資力度持續加大。全球主權國家和科技巨頭持續加碼 AI 領域投
7、資,美國總統推動 Open AI 等機構聯合成立“星際之門”項目,旨在未來幾年在 AI 基礎設施方面至少投資 5000 億美元,據華信咨詢設計研究院中國智算中心產業白皮書 2024,中國未來三年將投資至少 5000 億元用于建設智算中心,英國政府 1 月公布人工智能機遇行動計劃,法國將在未來幾年對本土 AI 項目進行 1000 億歐元以上投資;微軟、亞馬遜、谷歌、Meta 合計將于 2025 年在AI 技術和數據中心投入超 3000 億美元,微軟 2025 財年投資 800 億美元用于 AI 數據中心建設。我國算力規模有望快速提升。根據 IDC 與浪潮信息發布的中國人工智能計算力發展評估報告,
8、我國智能算力規模將從 2024 年 725EFLOPS 增至 2027 年 2020EFLOPS,復合增速約為 40%。4/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2、大模型算力需求提升,推動智算中心規模大模型算力需求提升,推動智算中心規模&耗電量加速提升耗電量加速提升 根據華信咨詢設計研究院,端到端大模型理論訓練時間為 8 數據 token 數量 參數量/(數量 單卡有效算力),ChatGPT 參數量 175B,預訓練數據量 3.5 萬億,使用 8192 張卡,耗時 49 天。深度學習時代AI 訓練算力約每 3-4 個月翻倍,大模型時代 AI 訓練算
9、力每 2 個月翻倍,遠超摩爾定律速度,算力需求增速陡峭,以 GPT 為例,GPT3 參數達 1746 億,訓練一次需要的總算力為 4000P,GPT5 訓練算力規模達到 70000P。智算中心大量使用 GPU,耗電量是 CPU 數據中心數倍:1)芯片形態向多核超異構并行發展,芯片廠持續提高 TDP,H100 功耗 700W,B200 達千瓦;2)服務器芯片串行轉為并行,HGX B200 服務器功率達 14kW;3)單機柜功耗為傳統通算數倍,GB200 NVL72 機柜功率高達 120kW。據 ABI Research 數據,2024 年底全球有 5697 個公共數據中心,大型和超大型 IDC
10、占總數的 28%,到2030 年占比有望達到 43%,電力總容量將達到 400GW 以上;2024 年全球有約 511 個超大規模站點,2030 年將增至 770 個。3、AIDC 對電網可靠性要求高,對電網可靠性要求高,需要配置需要配置 UPS+柴發備用電源柴發備用電源 5/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 數據中心基礎設施重要性持續提升,意味著相應的運行保障等級需相應提升。據波耐蒙研究所估計,數據中心停電事故平均可使企業每分鐘損失超 5000 美元;2016 年數據中心平均宕機成本已達 74 萬美元,較 2010 年增近 37%,2017 年
11、英國航空公司數據中心電力中斷,損失上億英鎊。根據 2023 年全國電力可靠性年度報告,2023 年全國僅有近 40%用戶未發生過故障停電,35%的用戶發生故障停電 1 次,21.5%甚至發生 5 次以上,4.6%發生 10 次以上;全國城市電網每戶平均故障停電1.28h,華北/東北/華東/華中/西北/南方地區分別為 0.76/2.73/0.40/1.75/2.48/1.23h;故障停電平均每次持續 3.2h,其中 40%的故障停電在 1h 以內恢復,4%的恢復時間超過 10h。為保障電力供應高度可靠,高高等級等級 IDC 需要進行設置容錯或冗余,配置需要進行設置容錯或冗余,配置 UPS(不間斷
12、電源)(不間斷電源)+柴油發柴油發電機。電機。我國現行數據中心設計規范及相關標準主要為數據中心設計規范我國現行數據中心設計規范及相關標準主要為數據中心設計規范 GB50174-2017,其中根據數據,其中根據數據中心等級(中心等級(A/B/C 級),設置備用電源配置要求。級),設置備用電源配置要求。對于 A 級(容錯型):需配置雙路獨立市電+柴油發電機+UPS(2N 或 N+1),確保任一路電源故障時仍能滿負荷運行;柴油發電機燃料儲備需滿足12 小時連續運行需求。B 級(冗余型):需配置單路市電+柴油發電機+UPS(N+1),允許部分設備短時中斷。C 級(基礎型):僅需配置單路市電+UPS,無
13、強制柴油發電機要求。此外,在最新提出的GB/T44463-2024互聯網數據中心(IDC)總體技術要求(2025 年 4 月開始實施)中,針對高算力場景,提出備用電源需支持高密度 IT 設備的瞬時電力需求,容量預留不低于總負載的 120%。柴油發電機為數據中心最主流備用電源配置,性能等級要求高。柴油發電機為數據中心最主流備用電源配置,性能等級要求高。備用電源是保障 A 級數據中心正常運行的必要條件,獨立于正常電源的發電機組和供電網絡中獨立于正常電源的專用饋電線路都可以作為備用電源。由于柴油發電機組在可操作性上優于其他備用電源,故大部分數據中心采用柴油發電機組作為備用電源,并要求市電中斷后,柴油
14、發電機應在 1015 秒內啟動,30 秒內完成供電切換。數據中心柴油發電機為大馬力發動機。6/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 在國家標準 GB/T2820.1 中將發電機組的性能分為 G1、G2、G3、G4,由于數據中心對發電機組的輸出頻率、電壓和波形有嚴格要求,故要求發電機組的性能等級不應低于 G3 級。數據中心常用柴油發動機功率基本上在 1000KW 到 3000KW 之間,目前在中國主流的數據中心基本上是 1800KW 和 2000KW 的機組功率,以及 10%的超負荷帶載能力。從成本來看,從成本來看,柴油發電機組是數據中心建設成本中占比
15、最大的環節。柴油發電機組是數據中心建設成本中占比最大的環節。區分 IT 設備和非 IT 設備來看,數據中心建設支出中,IT 設備主要包括服務器、網絡設備、安全設備、存儲設備等;非 IT 設備主要包括柴油發電機組、電力用戶站、UPS、配電柜等。根據 Bloomberg 數據,柴油發電機組為成本占比最大的環節,約占整體建設成本的 23%。4、數據中心規模推動柴發邊際配置率進一步提升數據中心規模推動柴發邊際配置率進一步提升 通過梳理統計 5 個國內數據中心項目的數據,國內高級數據中心柴發配置率(按功率計算)在120%150%之間;規模較大的 20MW 移動湛江項目、55MW 某金融行業項目柴發配置率
16、分別為 143%、150%,移動湛江額外配置 2 臺備用柴發,某金融項目配置 3 臺備用,遠高于其他較小型項目的配置。能夠認為,智算中心大型化有望推動柴油發動機需求曲線更加陡峭。7/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 5、受數據中心功率大型化趨勢影響,高壓柴發機組優勢提升受數據中心功率大型化趨勢影響,高壓柴發機組優勢提升 與 230/400V 低壓發電機組相比,高壓柴油發電機電機部份是根據客戶的要求定做的,一般是 6300V,10500V,15000V。高壓發電機組具有調壓精度高,動態性能好,電壓波形畸變小、效率高、使用壽命長等優勢,特別在容量要求
17、較大和送電距離較遠的應用場合,高壓柴油發電機組具有大容量、遠距離供電,可靠性強、配套配電系統結構合理等明顯優點。大型數據中心需要多臺功率柴油發電機組并聯才能滿足使用負荷的需求,為了能更加安全可靠的運行,選擇高壓柴油發電機組是一種更好的選擇。三三、行業行業現狀現狀 1、全球柴油發電機市場加速增長,中國市場占比提升全球柴油發電機市場加速增長,中國市場占比提升 根據 Frost&Sullivan 和華經產業研究院的數據,2015-2023 年全球柴油發電機市場規模由 114 億美元增至 165 億美元,CAGR 為 4.7%;疫情后全球柴發市場增速加快,2021-2023 年全球柴發市場規模CAGR
18、 為 9.8%。中國柴發市場快速發展,占全球市場比例持續提升。2015-2023 年中國市場規模由 23 億美元增至 47 億美元,CAGR 達到 9.5%,近三年(21-23)中國市場發展速度有所提升,CAGR 達到 10.5%。2015 年中國市場規模占全球 19.8%,2019 年占比達到 27.8%,近年來逐漸穩定在 28%左右。8/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 根據 Global Info Research 的數據,目前中國為全球最大的柴發組裝生產地區,占有約 59.9%份額,北美占比 15.2%位居第二。2、國際大廠占據第一梯隊,
19、市場分散競爭充分國際大廠占據第一梯隊,市場分散競爭充分 柴油發電機組市場多年發展已形成成熟的體系,競爭較為充分。柴油發電機組市場多年發展已形成成熟的體系,競爭較為充分。第一梯隊為國際龍頭企業康明斯、MTU、卡特等,多為整機和主要部件廠家,原裝機為主,性能較強,價格較高,主要服務高端客戶,地位較為穩固;第二梯隊包含國產原裝、國產 OEM 和部分進口品牌,如濰柴、玉柴、泰豪、科泰、蘇美達、伊蒙妮莎、奔馬,國產 OEM 廠家普遍適配國內外多種頭部品牌發動機,較為靈活,價格較第一梯隊低,服務中高端市場,在 IDC、金融行業影響力有限;第三梯隊為本土中小型組裝廠,主要針對低端民用市場。據泰豪數據,202
20、1 年中國柴發市場國際龍頭康明斯/MTU/卡特/科勒分別占有 4%/3%/2%/2%份額,國內品牌泰豪/科泰/蘇美達分別占有 4%/3%/2%,國際/國內龍頭分別占有 11%/9%份額。近年來國際龍頭產能有限,國產柴發憑借著產能和交期優勢市場占有率提升,2024 年國產原裝和 OEM 廠開始進入IDC 供應鏈。數據中心用高功率柴油發電機仍由海外企業主導。數據中心用高功率柴油發電機仍由海外企業主導。柴油發電機組根據產品質量、性能分作高、中、低三類,其中 AI 數據中心用高功率柴油發電機組功率一般為 1.8-2MW,主要選取國外進口大型外資企業的產品。目前全球 AI 數據中心用柴油發電機龍頭主要為
21、康明斯、MTU、卡特彼勒、三菱等,國內柴油發電機組頭部 OEM 廠商主要為科泰電源、濰柴重機、豪泰科技以及蘇美達等,柴油發動機生產廠商為濰柴動力、玉柴國際等。9/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 四、國產替代四、國產替代 1、中國柴油發電機發展歷史:柴發市場持續國產替代中國柴油發電機發展歷史:柴發市場持續國產替代 中國柴發行業主要從上世紀 80 年代開始發展,相對歐美發達國家較為滯后。復盤歷史進程,中國柴發市場景氣度上行主要由電力短缺現象推動,不同階段的特征受到客戶、供應商、技術突破影響。能夠認為,隨著近年來新能源開始并網、環保政策趨嚴、數據中心
22、等高能耗項目建設、國產柴油機技術進步、高端客戶驗證,柴發市場景氣度有望持續上行,國產柴發品牌有望受益。第一次發展期:80 年改革開放后中國用電量快速提高,電力基礎設施較為老舊,造成全國性缺電現象,柴油發電機作為替代電源需求快速提升;第二次發展期外資品牌壟斷:90 年代廣東地區出現外商投資潮,大量建設工廠,造成區域性供電緊張;外資企業對電力基礎設施可靠性要求較高,且對外資品牌較為熟悉,帶動柴油發電機需求增長,國際柴發頭部品牌康明斯、CAT、科勒等在此時期進入中國并壟斷市場;第三次發展期本土 OEM 崛起:00 年代入世后中國制造業持續快速發展,東南沿海地區供電緊張,柴發需求快速增長,本輪上行期本
23、土 OEM 廠獲益較大,大量中國民營柴發 OEM 品牌成立,例如泰豪、科泰等成立于此時期;第四次發展期本土原裝崛起:10 年代左右隨著大規?;A建設計劃、節能減排政策,發電機組需求較大,濰柴、玉柴、上柴等國內柴油機制造商在大功率段取得技術突破,本土原裝柴發品牌崛起;2024年本土原裝和 OEM 品牌通過客戶驗證,開始進入數據中心市場的競爭。10/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2、數據中心柴發當前處于賣方市場,供需緊張,國產有望加速替代數據中心柴發當前處于賣方市場,供需緊張,國產有望加速替代 全球大功率數據中心用柴油發動機產能不足,一直處于供不
24、應求的狀態,部分客戶甚至加價以確保數據中心項目的順利推進。作為全球主要的高功率柴油發動機和發電機組生產廠商,康明斯、MTU、三菱、卡特彼勒、Rehlko(科勒電力)等相關訂單已經排產至 2027 年以后;當前國內 AI 數據中心建設需求高增,國內柴油發動機需求高增,但基于進口品牌產能緊張情況下,國產品牌有望進口替代。國產柴發與海外柴發差距逐步縮小。國產柴發與海外柴發差距逐步縮小。國產柴油發電機組與進口比,主要差異在于發動機部分,成套配置和成套技術上目前差別不大。發動機部分,除了充電器、機油、冷卻液上,性能偏低以外,其余方向國產技術進口品牌與國產品牌差異較小。11/23 2025 年年 3 月月
25、 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、國產柴油機取得突破,國產柴油機取得突破,IDC 領域實現領域實現 0-1 突破突破 2024 年開始,國產柴油發電機組原裝機廠商通過驗證,開始進入大型 IDC 市場。根據中國移動采購招標文件,2023 年及以往年度采購的 2000kW 高壓柴發為本土 OEM 廠商,主要配套進口品牌發動機;而在 2025 年公布的中標公告中,濰柴成功中標 2000kW 柴發,低壓訂單占比 70%、高壓訂單占比 23%(根據招標規則估計)。五五、產業鏈、產業鏈核心環節核心環節 1、產業鏈概述、產業鏈概述 柴油發電機產業鏈主要由上游柴油發動機零部件和中游機組提
26、供商以及下游應用構成。12/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 柴發結構簡單,柴發主要由柴油發動機、發電機、控制模塊三大件和其他輔助系柴發結構簡單,柴發主要由柴油發動機、發電機、控制模塊三大件和其他輔助系統構成,統構成,成本結構集中成本結構集中。根據泰豪公司數據,柴機、發電機、控制器成本中占比分別為 65%、15%、2%,合計高達 82%,其他材料占 10%,制造費用占 8%。柴發上游為高工藝技術、高資金門檻行業,供應商較為集中。柴油機下游市場多樣,發電機用途占比較小,議價能力較弱。柴油發動機供應商主要有卡特、康明斯、卡特、康明斯、MTU、帕金斯、
27、濰柴、玉柴、帕金斯、濰柴、玉柴等;發電機供應商主要有利萊森瑪、斯坦福、英格利萊森瑪、斯坦福、英格等;控制器供應商主要有深海、科邁、康明斯、卡特、科勒、眾深海、科邁、康明斯、卡特、科勒、眾智智等。2、產業、產業鏈核心環節鏈核心環節(1)柴油機:發電用柴機快速增長,國產替代持續推進柴油機:發電用柴機快速增長,國產替代持續推進 柴機組成復雜、高度耦合、成本分散。柴機組成復雜、高度耦合、成本分散。柴油機主要由缸體、曲柄連桿機構、配氣系統、燃油系統、潤滑系統、冷卻系統、電器系統組成,各系統由眾多復雜零部件耦合而成,其中油泵、缸體、缸蓋、活塞、曲軸、連桿、凸輪軸等為核心零部件,柴機廠商更多擔任總成裝配角色
28、。根據新柴股份數據,柴機成本高度分散,但油泵占比高達 15%,缸體占 6%,其他重要零件約占 2-4%。柴油機被列為中國 35 項卡脖子核心技術之一,技術與海外仍存差距,從而一定程度影響國產柴發機組性能。以 500kW 英格電機柴發為例,采用康明斯發動機的機組相較上柴發動機的價格高 7 萬元左右。13/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 高壓共軌系統為柴機大腦,國內技術仍存差距高壓共軌系統為柴機大腦,國內技術仍存差距。高壓共軌系統是將高壓燃油經高速電磁閥控制噴油器實現精確高壓噴射的燃油噴射系統,具備多次噴射、精準控油、油泵-噴油器高度解耦等優勢,相
29、當于給柴油機裝上了“大腦”;噴油壓力可達 200MPa,為傳統柴機 3 倍,能夠使燃油達到最佳霧化效果,提高燃燒效率。高壓共軌系統作為集電、磁、機、液于一體的多物理場高度耦合系統,對設計制造精度要求極高,長期為歐美日壟斷。國際高壓共軌市場主要有 Bosch、MAN 等企業,國內主要有威孚高科、無錫油泵油嘴研究所、新風吉爾等企業和研究機構。高壓共軌系統技術國內實現突破,但距離國際先進產品的噴射壓力、穩定性、一致性、壽命等參數仍有一定差距。柴油機市場廣闊,發電用途增速最快柴油機市場廣闊,發電用途增速最快。根據中國內燃機工業協會的數據,中國柴油機銷售量大致從2017 年開始進入下行通道,僅有 202
30、0/21 年銷量超 600 萬臺,2024 年銷量僅有 493 萬臺,同比-3.6%;2019-2024 年我國柴機銷量 CAGR 為-1.65%。我國柴油機銷售下游應用結構中最大的依次為商用車、農用機械、工程機械,2024 年占比約為 40%、30%、17%。從增速來看,2020-2024 年僅發電用、船用柴油機銷量 CAGR 為正;發電用柴油機銷量由18.8 萬臺增至 40.9 萬臺,CAGR 達到 21.4%,占柴油機總銷量比重由 3%增至 8%。14/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 大缸徑柴機價值高、利潤高,國產替代持續推進。大缸徑柴機
31、價值高、利潤高,國產替代持續推進。大缸徑柴油機是指缸徑大于 150mm、功率在 560kW以上的柴油機,主要應用于發電機組、船舶動力領域。大缸徑柴機制造難度高、附加值高,利潤率高,單機價格高達數百萬元,長期被卡特、康明斯、約翰迪爾、三菱等國外品牌占據。根據濰柴動力的數據,全球大缸徑市場容量在 15-20 萬臺左右,2020 年全球銷量約為 14 萬臺,市場規模達 1600 億元,均價約為 110 萬元。濰柴 2009 年收購法國博杜安掌握大缸徑發動機技術,目前已形成 M33、M55 型產品系列,已和全球頭部柴發 OEM 提供配套;公司 21 年募資建設大缸徑高端發動機實驗室、大功率高速機和大缸
32、徑發動機產能,預計 24 年達產后大功率機、大缸徑機產能分別擴充 5000、2500 臺。根據濰柴公告與測算,2019-2022 年公司大缸徑產品銷量由 2800 增至 8800 臺,銷售額由 7.8 億元增至近 29.5 億元,單機價值由27.9 提升至 33.5 萬元,毛利率約為 40%-50%,較普通柴機高約 10pct。(2)柴發控制器:發電機組控制中心,國內外性能差距較小柴發控制器:發電機組控制中心,國內外性能差距較小 控制器是發電機組的控制系統,提供發動機的啟停、數據測量、數據分析、判斷與控制、故障保護等功能,最終實現穩定可靠的對外供電,提升動力系統的整體效率、燃油經濟性和可靠性。
33、國內外主要柴發控制器企業有深海、丹控、眾智深海、丹控、眾智等,目前國內控制器性能與國際頭部品牌產品性能處于同等水平。能夠認為,大型發電機生產企業傾向于自產控制器,如康明斯、科勒等均自行生產配套控制器,而中小型 OEM 廠商較為分散,為柴發控制器主要采購商。15/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 (3)其他零部件:柴機零件驗證周期長,我國已形成完整產業鏈其他零部件:柴機零件驗證周期長,我國已形成完整產業鏈 柴油機零部件,如曲軸,需要承受較大交變負荷,對剛度、強度、精度、耐磨性、一致性等要求非常高,生產工藝復雜繁瑣。因此柴油機制造商對配套零部件企業要
34、求非常嚴格,供應關系建立后較為穩定,雙方高度依賴,不易更換。我國柴油機零部件已形成了完備產業鏈,很多高附加值環節都已實現國產化,如長源東谷缸體、天潤工長源東谷缸體、天潤工業曲軸、威孚高科業曲軸、威孚高科燃噴系統,銷售單價達千元以上,毛利率在 23%-29%。我國已有一批具備全球競爭力的企業,境外收入占比較高,如天潤工業曲軸客戶包括康明斯、卡特、約翰迪爾等國際知名客戶,2023 年渤海汽車海外收入占比高達 55.8%。16/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 六六、相關公司、相關公司 1、卡特彼勒:卡特彼勒:發電業務帶動營收增長,深耕中國市場多年發電
35、業務帶動營收增長,深耕中國市場多年 卡特彼勒 2024 年第四季度能源與運輸(Energy&Transportation)部門實現營收 76 億美元,與 2023年同期相比減少 0.2 億美元,同比下降 0.3%,其中油氣、工業和運輸業務銷售下降,而發電業務增長,主要受數據中心需求推動。分部利潤比 2023 年同期增加 0.48 億美元,同比增長 0.3%,達到 14.77 億美元,分部利潤率提升至 19.3%,主要得益于價格改善,但部分受到銷量下降和不利制造成本的抵消。自 1975 年在中國出售第一批產品起,卡特彼勒已深耕中國近半個世紀。上世紀 90 年代中期,公司開始在中國持續深入推行本土
36、化發展戰略,逐步在中國建立了成熟的端到端價值鏈。目前,公司在中國有20 家分支機構,包括制造工廠、研發中心和零部件分銷中心,以及四大 Cat 代理商和約 700 家本地供應商??ㄌ乇死眨ㄌ旖颍┯邢薰居?2010 年注冊成立,是目前卡特彼勒在亞太最大的單體投資,也是卡特彼勒在中國唯一一家生產 3500 系列大型發動機和發電機組的工廠??ㄌ乇死占夹g研發(中國)有限公司成立于 2005 年,是卡特彼勒在中國研發資源的中樞,總部位于江蘇無錫,覆蓋卡特彼勒各個業務模塊,包括:工程機械整機、柴油發動機、各類系統及零部件等。并在無錫設有卡特彼勒無錫發動機園區,生產柴油發動機等。17/23 2025 年年
37、3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2、康明斯:海外發動機龍頭,未來持續聚焦數據中心康明斯:海外發動機龍頭,未來持續聚焦數據中心 全球動力技術領軍,五大業務互相補充。全球動力技術領軍,五大業務互相補充??得魉乖O計、制造、分銷多元的動力解決方案,是全球動力技術龍頭。公司在全球擁有超 7 萬名員工、1 萬多家認證經銷商、500 多家分銷服務網點,服務全球 190多個國家和地區。2024 年公司實現營業收入 341.02 億美元,同比基本持平;實現凈利潤 39.46 億美元,同比增長 436.9%。公司由發動機、動力系統、零部件、新能源動力、分銷服務五大相互獨立、互為補充的事
38、業部組成。根據公司公告,2024 年分銷服務營收占比為 33%,零部件、發動機、動力系統營收占比分別為 29%、26%、10%,海外收入占比為 43%。核心柴機技術核心柴機技術+核心零部件,發電機組高度集成。核心零部件,發電機組高度集成??得魉拱l電機前身為 1920 年在美國成立的 Onan 公司,康明斯于 1992 年將其完全收購。目前,康明斯電力的產品線包括柴油發電機組和代用燃料發電機組(8kVA3750kVA)、交流發電機(0.6KVA30,000KVA)、機組用發動機、控制系統、自動轉換開關和開關柜等,廣泛用于數據中心、能源礦產、交通運輸、商業建筑、醫院市政等領域??得魉拱l電機采用一站
39、式預集成方案 The Power of One,機組的主要部件全部自行設計和制造,發動機、交流發電機、數字控制器、轉換開關和數字并聯系統全由公司無縫集成,可靠性、供電質量高,安裝簡便、運營成本低、維護支持簡便。18/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 康明斯及其關聯子公司在華累計投資超過十億美元,在華總計設有 37 家機構,包括 26 家制造企業,生產發動機、渦輪增壓器、濾清器、排放處理系統、燃油系統、交流發電機和發電機組等產品。其中發電相關業務的主要為以下公司:康明斯電力(中國)有限公司位于武漢,是康明斯電力在中國的其中發電相關業務的主要為以下公
40、司:康明斯電力(中國)有限公司位于武漢,是康明斯電力在中國的唯一發電機組制造廠,唯一發電機組制造廠,具有年生產發電機組 14500 臺以及自動轉換開關(ATS)20000 臺的能力。工廠設計、制造功率范圍從 55kVA 到 3000kVA 的柴油發電機組,產品廣泛應用于備載,常載和連續運行的電力系統。機組以康明斯系列發動機為驅動動力,其他主要部件發電機及控制系統均采用康明斯制造的產品,使機組效能達到最佳配置。重慶康明斯發動機有限公司是重慶機電股份有限公司的合營企業,重慶康明斯發動機有限公司是重慶機電股份有限公司的合營企業,成立于成立于 1995 年,是康明斯在華唯一的大馬力發動機研發和制造基地
41、。年,是康明斯在華唯一的大馬力發動機研發和制造基地。重慶康明斯專業生產柴油發動機和天然氣發動機,產品功率范圍 185-3650 馬力。適用于重型汽車、工程機械、礦山機械、石油機械、軌道機械、港口機械、固定式和移動式柴油發電機組、船舶推進動力機組和輔助動力機組、泵類動力機組以及其它動力機組。3、MTU:羅羅旗下電力系統部門,數據中心產品訂單快速增長:羅羅旗下電力系統部門,數據中心產品訂單快速增長 MTU 是羅爾斯 羅伊斯(Rolls-Royce)旗下的動力產品和解決方案品牌,MTU 在發電、工業、海事及政府項目等多個領域擁有廣泛應用。2024 年全年,MTU 實現收入 42.71 億英鎊,同比增
42、長 11%。毛利為 11.99 億英鎊,同比增長 17%,毛利率提升至 28.1%。運營利潤達到 5.6 億英鎊,同比增長 40%,運營利潤率從去年的 10.4%提升至13.1%。收入的增長主要由發電業務和政府業務驅動,其中發電業務同比上升 25%,各項業務中增長排名第一,主要得益于數據中心發電業務量的增長。4、科泰電源:國內機組龍頭,綁定科泰電源:國內機組龍頭,綁定 MTU 供應穩定供應穩定 公司產品涉及備用電源及混合能源、輸配電產品、專用車業務三大模塊,深耕發電機組市場二十余年,電力設備實現全產業鏈制造,為通信、電力、IDC、金融、EPC 等市場提供發電機組、輸配電設備、電源車等產品解決方
43、案,并進入分布式能源投資領域。在國內中高端市場中行業地位排名靠前,尤其在通信、數據中心等細分市場具備良好的先發優勢。2023 年柴發機組營收占比近 90%,毛利率維持約 12%。綁定綁定 MTU、三菱等海外廠商,同時亦采購國產發動機,具備利潤和量的雙重彈性。、三菱等海外廠商,同時亦采購國產發動機,具備利潤和量的雙重彈性。2020 年 8 月,科泰電源與德國發動機品牌 MTU 成立合資公司科泰安特優,生產 MTU 品牌的發電機組,同時其自身亦 19/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 采購 MTU 發動機集成為機組,經過長期積累,公司已與德國 MTU
44、、日本三菱、玉柴股份等發動機企業建立了長期穩定的伙伴關系,在海外發動機緊缺下,發電機組具備較高價格與利潤彈性,同時其采購國產玉柴等發動機也具備量上較高彈性。5、濰柴重機:受益于濰柴動力發動機國產滲透濰柴重機:受益于濰柴動力發動機國產滲透 公司主要生產發電機組及船用發動機。公司主要生產發電機組及船用發動機。公司主要生產銷售船用發動機、發電機組,同時兼顧經營柴油機零部件、船用齒輪箱配套等產品。公司船用發動機在內河和近海運輸船、漁船市場處于領先地位,發電機組被廣泛應用于船舶、通訊、油田、醫療、數據中心等行業。海外發動機供給緊缺下,數據中心發電機組有望快速放量。海外發動機供給緊缺下,數據中心發電機組有
45、望快速放量。濰柴重機采購濰柴動力的大功率發動機集成為發電機組,數據中心領域發電機組占其營收較小比例。20/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 6、濰柴動力:海外供應短缺,國產滲透迎機遇濰柴動力:海外供應短缺,國產滲透迎機遇 公司主要產品包括全系列發動機、變速箱、車橋、液壓產品、重型汽車、叉車、供應鏈解決方案、燃料電池系統及零部件、農業裝備、汽車電子及零部件等,其中,發動機產品遠銷全球 150 多個國家和地區。2009 年,濰柴并購法國博杜安,掌握大缸徑發動機產品研發主動權。為通信運營商的戰略供應商,推出新品引領大功率發展。為通信運營商的戰略供應商,
46、推出新品引領大功率發展。2024 年以來,濰柴動力發動機在數據中心這一領域的開拓取得了較大進展,成為了電信、移動、聯通三大通訊運營商的戰略供應商,也是百度等互聯網數據中心的戰略合作伙伴。此外,包括在新加坡、北美等發達國家和地區的數據中心市場,濰柴也實現了新的突破。并購博杜安并加大大馬力發動機投入后,濰柴動力相關業務營收增長較快。2024 年12 月,濰柴博杜安推出 20M55 發動機,該產品專為數據中心量身打造,適配的發電機組最大功率可達4250kW,是濰柴能源電力產品系列功率最大的一款,也是全球最大功率的柴油發電機組。7、玉柴國際:玉柴國際:國內發動機龍頭,與國內發動機龍頭,與 MTU 深度
47、合作深度合作 玉柴國際是中國領先的動力解決方案提供商,主要通過其核心子公司廣西玉柴機器股份有限公司(玉柴)開展業務。公司專注于柴油和天然氣發動機的研發與生產,覆蓋道路和非道路市場。按照應用場景劃分,業務領域涵蓋重型車、中型車、輕型車,以及其他產品和服務(包括發電機組、新能源產品等)和酒店運營五大板塊。近年來,受益于數據中心需求的快速增長及大馬力發動機銷量的強勁表現,2019 年至 21/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2023 年其他產品和服務營收從 5.27 億美元增長至 7.16 億美元,CAGR 達 8.0%。同期,非道路發動機產量從 1
48、1.7 萬臺增至 17.3 萬臺,CAGR 達 10.24%。玉柴安特優盈利向好,玉柴安特優盈利向好,25H2 預計進一步擴產。預計進一步擴產。2016 年,玉柴安特優動力有限公司由玉柴與勞斯萊斯動力系統子公司 MTU 各持股 50%成立,總部位于廣西玉林,專注于電力生成、油氣、數據中心和半導體制造等領域,生產 MTU4000 系列等大功率發動機。2018 年交付首批 MTU4000 系列發動機,2022年累計下線第 1000 臺,2023 年總產銷突破 2000 臺,其中單年在中國市場銷量超過 500 臺。為擴張產能,2024 年啟動二期合作協議,新增生產 MTU4000、2000 系列及玉
49、柴 VC 系列發動機,公司預計2025 年下半年投產運營。22/23 2025 年年 3 月月 24 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 七七、市場展望市場展望 1、25-26 年算力集中建設有望帶動柴發需求翻倍年算力集中建設有望帶動柴發需求翻倍 根據測算,2024/25/26/27 年中國智能算力規模對應智算中心功耗需配置柴發 4426/6330/8912/12327臺。智能算力規模的增加需要 AIDC 建設完成后才能釋放,當前為 AIDC 集中建設期:若考慮 2025-26年算力釋放,則目前柴發需求達到 4485 臺,較 24 年柴發需求增長 138%;若考慮 25-27 年算力釋
50、放,對應柴發 7900 臺,較 24 年需求增長 320%。算力需求:根據 IDC 與浪潮信息中國人工智能計算力發展評估報告,2024/25/26/27 年中國智能算力規模達 725/1037/1460/2020EFLOPS。計算卡:根據華信咨詢設計研究院中國智算中心產業發展白皮書,假設智算中心選用 A800,單卡312TFLOPS,8 卡服務器單臺風冷 12kW。功率:根據梳理,服務器/IT 設備功耗比例為 75%,數據中心 PUE 為 1.36,柴發配置率為 140%。2、國際龍頭訂單飽滿、產能擴張,但或優先本土市場國際龍頭訂單飽滿、產能擴張,但或優先本土市場 訂單飽滿、產能緊張:訂單飽滿
51、、產能緊張:海外 IDC 柴發、柴機需求高增,龍頭供應商普遍訂單飽滿、交付延遲、提升售價;產能擴張進行時:產能擴張進行時:卡特彼勒正在通過增加工人數量來提高產能;康明斯預計 25 年底部分工廠產能翻倍,卡特預計使用 4 年時間將產能提升一倍;玉柴安特優二期于 24 年正式簽署合資協議;海外需求優先:海外需求優先:以康明斯為例,其北美收入占比高達 40%,且披露的擴產工廠均為海外地區;同時,龍頭廠商普遍從 24/25 年開始擴張產能,距離產能釋放仍有較長時間,能夠認為短期內國外龍頭發電機組/發動機擴充的產能可能會優先供應當地市場需求。23/23 2025 年年 3 月月 24 日日行業行業|深度
52、深度|研究報告研究報告 八、參考研報八、參考研報 1.天風證券-機械設備行業深度研究:AIDC 備用電源AIDC 集中建設柴發機組需求空間高增,重視國內核心廠商 01 機會2.民生證券-電新行業 AIDC 系列(四):柴發機組,供需錯配下的高景氣賽道3.海通證券-汽車行業 AIDC 柴發:厚積薄發,國產加速4.中金公司-工業行業 AI 尋“機”01:AIDC 基建風起,機械機遇何在?5.國投證券-其他專用機械行業 AIDC 配套設備專題(一):把握柴發備電、液冷系統投資機遇6.方正證券-機械設備行業專題報告:國內+海外市場需求擴張共振,重視柴發+液冷環節投資機遇7.國泰君安-電氣設備行業 AIDC 電力設備系列報告 2:數據中心建設提速,高功率柴發迎供需缺口8.國海證券-計算機行業 AI 算力“賣水人”系列(五):服務器電源,AI 芯片功耗提升,高功率電源景氣上行 免責聲明:以上內容僅供學習交流,不構成投資建議。