《電力設備行業:AIDC建設加速電力設備板塊有望充分受益-250423(58頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《電力設備行業:AIDC建設加速電力設備板塊有望充分受益-250423(58頁).pdf(58頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 Table_Info1 電力設備電力設備 Table_Date 發布時間:發布時間:2025-04-23 Table_Invest 優于大勢優于大勢 上次評級:優于大勢 Table_PicQuote 歷史收益率曲線 Table_Trend 漲跌幅(%)1M 3M 12M 絕對收益-12%-7%2%相對收益-9%-7%-5%Table_Market 行業數據 成分股數量(只)384 總市值(億)52323 流通市值(億)45033 市盈率(倍)28.68 市凈率(倍)2.7947 成分股總營收(億)24284 成分股總凈利潤(億)769
2、.47 成分股資產負債率(%)47.7788 相關報告 長坡厚雪,堅定看好電力設備出海-20240515 年度策略:光伏拐點已現,特高壓景氣向上 -20241220 Table_Author 證券分析師:韓金呈證券分析師:韓金呈 執業證書編號:S0550521120001 18021008991 Table_Title 證券研究報告/行業深度報告 AIDC 建設加速,電力設備板塊有望充分受益建設加速,電力設備板塊有望充分受益 報告摘要:報告摘要:Table_Summary AI 芯片高能效發展催化數據中心建設,云廠商投資提升。芯片高能效發展催化數據中心建設,云廠商投資提升。英偉達新一代 GH2
3、00 Grace Hopper 超級芯片平臺實時吞吐量比 GPU H100 快 30 倍,能效比 H100 高 25 倍??萍季揞^增大 AI 基礎設施投資,Alphabet 2025 年預計資本支出 750 億美元,同比+42.86%;Meta 2025 年預計資本支出 600650 億美元,同比+79.10%94.03%;微軟 2025 年預計資本支出 800 億美元,同比+79.78%;未來三年阿里巴巴預計將在云和 AI 的基礎設施投入超過過去十年的總和。UPS/HVDC 市場空間持續提升,市場空間持續提升,HVDC 高壓方案潛力巨大高壓方案潛力巨大。UPS 發展方向為模塊化、高頻化,在第
4、三代功率半導體的加持下,模塊功率已經達到 125 kW,基于 AC UPS 的供電方案從 10 kV AC 到終端負載的效率約為 95%。HVDC 在節能與可靠性方面表現出更大優勢,“240V HVDC”系統綜合供電效率為 97%。與 2N UPS 供電架構相比,一套“市電+240V HVDC”每年預估節省 157 萬元的運營電費。巴拿馬電源進一步提升整體供電效率至 97%97.5%,有望成為主流。柴發供需缺口擴大,看好漲價柴發供需缺口擴大,看好漲價&國產替代兩條主線。國產替代兩條主線。供給端,國內數據中心柴發多數以外資發動機組為主導,且外資產能有限;需求端受 AIDC建設加速推動,2025
5、年國內總需求測算為 6330 臺,中國移動、字節跳動、阿里等企業 2025 年大功率柴油發電機采購規模顯著,其中中國移動單次采購 270 臺 2000kW 機組,字節跳動及阿里年度 2025 年需求測算分別達 1611 臺和 1145 臺。行業增長呈現雙輪驅動格局:一、外資供應受限背景下,OEM 廠商憑借產能及定價優勢,大功率機型招標單價預計進入上行周期;二、國產廠商通過技術突破及產能擴張加速替代外資品牌,行業格局重塑空間明確。模塊化智能化成為配電系統發展方向,服務器內部電源功率密度提升。模塊化智能化成為配電系統發展方向,服務器內部電源功率密度提升。預制化供配電電力模組有效減少占地面積,縮短交
6、付周期,提升功率密度,如華為的 FusionPower6000 電力模塊,功率密度提升 100%。PSU 有功率提升而體積不變的發展趨勢,臺達 LYTE 系列功率密度最高達到9.73 W/inch,體積縮小 30%,電源供應器效率達 94.4%,功率密度達 29.5 W/inch。服務器內部電源功率密度提升有效降低 PUE,根據華為數據,以 10MVA 的數據中心為例,UPS 每提升 1%效率,可降低 PUE 約 0.01。風險提示:原材料價格波動風險、宏觀經濟及行業需求波動風險風險提示:原材料價格波動風險、宏觀經濟及行業需求波動風險 -20%-10%0%10%20%30%電力設備滬深300
7、請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 2/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 目目 錄錄 1.機柜密度提升推動機柜密度提升推動 AIDC 建設,云廠商投資擴大市場容量建設,云廠商投資擴大市場容量.6 1.1.芯片技術迭代帶動數據中心迭代,AIDC 前景廣闊.6 1.2.數據中心投資顯著提升,市場容量有望擴大.7 1.3.數據中心基礎設施.9 2.UPS/HVDC 市場空間持續提升,市場空間持續提升,HVDC 高壓方案潛力巨大高壓方案潛力巨大.12 2.1.UPS 為傳統主流輸配電技術,當前存在效率瓶頸.12 2.1.1.UPS 原理及應用.13 2.1.2.數據中心
8、UPS 效率逐步提升.14 2.1.3.市場規模隨 AIDC 發展迅速擴大,市場競爭激烈.14 2.2.HVDC 適應高功率系統,成為 AIDC 配電技術趨勢.15 2.2.1.HVDC 提升供電效率,優化供電成本.15 2.2.2.HVDC 實際運用:巴拿馬電源.19 2.2.3.GPU 高集中度趨勢,HVDC 電壓等級提升.21 3.柴發供需缺口擴大,看好漲價柴發供需缺口擴大,看好漲價&國產替代兩條主線國產替代兩條主線.22 3.1.柴油發電機以可靠并機與快速響應保障 AI 算力中心持續供電.22 3.2.供給端:頭部品牌擠壓中端加速份額集中,內外資共驅行業格局演變.23 3.3.需求端:
9、AIDC 基建加速拉動柴發需求.26 3.3.1.數據中心對大功率柴油發電機需求的驅動因素.26 3.3.2.高功率柴油發電機組市場需求動態分析.27 3.3.3.柴油發電機組剛需持續攀升.28 3.3.3.1.2025 年中國大功率柴油發電機組市場需求約 6330 臺.32 3.4.國內市場具備國產化替代潛力.34 3.4.1.外資擴產難填補數據中心柴油發電機組需求.34 3.4.2.國產大功率機組突破運營商集采實現 0-1 進階,技術+產業鏈協同劍指高端替代.35 4.配電及服務器內部電源:高功率及模塊化智能化發展趨勢配電及服務器內部電源:高功率及模塊化智能化發展趨勢.36 4.1.變壓器
10、:模塊化智能化發展.36 4.2.PSU:高效能與高功率密度.37 4.3.服務器內部電源:功率密度提升趨勢.39 4.4.BBU、超級電容:適應芯片發展功率保障.40 5.相關公司相關公司.42 5.1.科士達:數據中心+新能源雙線業務,海外本土雙輪驅動.42 5.1.1.率先進入數據中心領域,形成數據中心產品一體化.42 5.1.2.數據中心業務高利潤率,收入貢獻更為穩定.43 5.2.中恒電氣:HVDC 優質企業,深度合作下游數據運營中心.44 5.2.1.數據中心領跑企業,深耕行業 20 年.44 5.2.2.數據中心業務促進業績增長,保持行業領先地位.45 5.3.科華數據:UPS
11、為基礎專注電子電力行業,三大業務板塊驅動發展.47 5.3.1.國內 UPS 先行者,雙子星戰略協同發展.47 5.3.2.新能源產品營收持續上漲,數據中心產品有望回升。.48 5.4.禾望電氣:電能變換業務起家,技術經驗形成 HVDC 發展潛力.49 5.5.濰柴重機:柴油發電機組龍頭,WP 平臺技術驅動“發-動”垂直整合優勢.51 5.6.科泰電源:柴油發電機組領先廠商,儲能協同鍛造抗周期韌性.52 5.7.泰豪科技:應急電源主業筑基,技術優化撬動高端場景盈利潛力.53 5.8.金盤科技:模塊化電源優質供應商,近年訂單價值激增.54 5.8.1.變壓器業務出身,AIDC 電源設備后起之秀.
12、54 yWMAgVhUpMnQmOoP9PdN6MnPqQnPqNiNoOrNkPpNtQaQnNuNvPqMnRxNpNwP 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 3/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 5.8.2.成套設備&儲能設備提供業績增量,公司發展勢頭迅猛.54 6.風險提示風險提示.56 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1:算力需求增長趨勢:算力需求增長趨勢.6 圖圖 2:人工智能(:人工智能(AI)全球市場規模及預測(單位:億元)全球市場規模及預測(單位:億元).8 圖圖 3:科技巨頭:科技巨頭 2019-2025E 資本支出(單位:億美元)資本支出(單位:億美
13、元).8 圖圖 4:阿里:阿里 2025 年云計算與年云計算與 AI 硬件基礎設施投資分布硬件基礎設施投資分布.9 圖圖 5:阿里:阿里 2025 年服務器與數據中心投資分布年服務器與數據中心投資分布.9 圖圖 6:IDC 基礎設施基礎設施.10 圖圖 7:數據中心電力傳輸示意圖:數據中心電力傳輸示意圖.10 圖圖 8:DR 供電系統架構供電系統架構.11 圖圖 9:RR 供電系統架構供電系統架構.11 圖圖 10:智算中心:智算中心 2N+3DR 混合供電架構示意圖混合供電架構示意圖.12 圖圖 11:數據中心:數據中心 IT 設備成本占比設備成本占比.12 圖圖 12:數據中心非:數據中心
14、非 IT 設備成本占比設備成本占比.12 圖圖 13:UPS 原理圖原理圖.13 圖圖 14:UPS 電池模式原理圖電池模式原理圖.13 圖圖 15:UPS 主路工作模式原理圖主路工作模式原理圖.13 圖圖 16:UPS 旁路工作模式原理圖旁路工作模式原理圖.13 圖圖 17:UPS 效率發展歷程效率發展歷程.14 圖圖 18:我國:我國 UPS 行業市場規模(單位:億元)行業市場規模(單位:億元).15 圖圖 19:2023 中國中國 UPS 市場格局市場格局.15 圖圖 20:HVDC 供電方式示意圖供電方式示意圖.15 圖圖 21:UPS 與與 HVDC 系統效率表系統效率表.16 圖圖
15、 22:UPS 與與 HVDC 供配點能耗因子表供配點能耗因子表.16 圖圖 23:供電面積隨單機柜功率提升占比上升:供電面積隨單機柜功率提升占比上升.17 圖圖 24:巴拿馬電源系統組成示意圖:巴拿馬電源系統組成示意圖.20 圖圖 25:巴拿馬電源系統原理圖:巴拿馬電源系統原理圖.20 圖圖 26:從傳統供電方案到巴拿馬電源方案架構演變過程:從傳統供電方案到巴拿馬電源方案架構演變過程.20 圖圖 27:巴拿馬系統變化原理框圖:巴拿馬系統變化原理框圖.21 圖圖 28:HVDC 解決方案電壓等級發展解決方案電壓等級發展.22 圖圖 29:柴油發電機組:柴油發電機組.23 圖圖 30:柴油發電機
16、系統架構圖:柴油發電機系統架構圖.23 圖圖 31:柴油發電機組成本拆分:柴油發電機組成本拆分.23 圖圖 32:柴油發電機行業競爭格局:柴油發電機行業競爭格局.24 圖圖 33:中國柴發行業發展歷程:中國柴發行業發展歷程.25 圖圖 34:2024 年多缸柴油機企業市場分布年多缸柴油機企業市場分布.25 圖圖 35:2016-2024 年多缸柴油機歷年銷量及增長率年多缸柴油機歷年銷量及增長率.27 圖圖 36:2019 年柴油發電機組應用場景年柴油發電機組應用場景.28 圖圖 37:A 級數據中心級數據中心 3N 供配電系統架構供配電系統架構.29 圖圖 38:B 級數據中心供配電系統架構級
17、數據中心供配電系統架構.29 圖圖 39:C 級數據中心供配電系統架構級數據中心供配電系統架構.29 圖圖 40:2016-2025 三季度阿里云計算和互聯網基礎設施業務收入三季度阿里云計算和互聯網基礎設施業務收入(單位:億元)(單位:億元).31 圖圖 41:快手:快手 2019-2023 年互聯網數據中心使用權資產與折舊費用年互聯網數據中心使用權資產與折舊費用.31 圖圖 42:2025-2027 年中國智算中心柴發機組配置需求測算年中國智算中心柴發機組配置需求測算.32 圖圖 43:阿里:阿里 2025 年云計算與年云計算與 AI 硬件基礎設施投資分布硬件基礎設施投資分布.33 圖圖 4
18、4:阿里:阿里 2025 年服務器與數據中心投資分布年服務器與數據中心投資分布.33 圖圖 45:數據中心建設成本拆分:數據中心建設成本拆分.33 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 4/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 46:數據中心非:數據中心非 IT 設備成本拆分設備成本拆分.33 圖圖 47:數據中心電氣系統成本拆分:數據中心電氣系統成本拆分.33 圖圖 48:康明斯分銷分部發電產品銷售額(億美元)及:康明斯分銷分部發電產品銷售額(億美元)及 YOY.35 圖圖 49:康明斯電力系統部門發電產品(億美元)及:康明斯電力系統部門發電產品(億美元)及 Y
19、OY.35 圖圖 50:變壓器工作原理:變壓器工作原理.37 圖圖 51:數據中心典型機架式服務器系統:數據中心典型機架式服務器系統.38 圖圖 52:供電系統效率提升可有效降低:供電系統效率提升可有效降低 PUE.40 圖圖 53:智能在線模式提高系統負載率:智能在線模式提高系統負載率.40 圖圖 54:GB300 工作原理工作原理.41 圖圖 55:OCP ORV3 BBU 系統框架系統框架.41 圖圖 56:超級電容原理示意:超級電容原理示意.42 圖圖 57:科士達公司發展歷程:科士達公司發展歷程.43 圖圖 58:科士達分產品營業收入(單位:億元):科士達分產品營業收入(單位:億元)
20、.43 圖圖 59:科士達營業收入(單位:億元)及:科士達營業收入(單位:億元)及 YOY(單位:(單位:%).44 圖圖 60:科士達歸母凈利潤及:科士達歸母凈利潤及 YOY.44 圖圖 61:科士達扣非歸母凈利潤及:科士達扣非歸母凈利潤及 YOY.44 圖圖 62:中恒電氣公司發展歷程:中恒電氣公司發展歷程.45 圖圖 63:中恒電氣分產品營收(單位:億元):中恒電氣分產品營收(單位:億元).46 圖圖 64:中恒電氣營收(單位:億元)及:中恒電氣營收(單位:億元)及 YOY(單位:(單位:%).46 圖圖 65:中恒電氣歸母凈利潤及:中恒電氣歸母凈利潤及 YOY.47 圖圖 66:中恒電
21、氣扣非歸母凈利潤及:中恒電氣扣非歸母凈利潤及 YOY.47 圖圖 67:科華數據公司發展歷程:科華數據公司發展歷程.47 圖圖 68:科華數據分產品營收(單位:億元):科華數據分產品營收(單位:億元).48 圖圖 69:科華數據總營收(單位:億元)及:科華數據總營收(單位:億元)及 YOY(單位:(單位:%).48 圖圖 70:科華數據分行業毛利率:科華數據分行業毛利率.49 圖圖 71:科華數據歸母凈利潤及:科華數據歸母凈利潤及 YOY.49 圖圖 72:科華數據扣非歸母凈利潤及:科華數據扣非歸母凈利潤及 YOY.49 圖圖 73:禾望電氣公司發展歷程:禾望電氣公司發展歷程.50 圖圖 74
22、:禾望電氣營業收:禾望電氣營業收入及入及 YOY.50 圖圖 75:禾望電氣歸母凈利潤及:禾望電氣歸母凈利潤及 YOY.50 圖圖 76:濰柴重機總營收及:濰柴重機總營收及 YOY.51 圖圖 77:濰柴重機歸母凈利潤及:濰柴重機歸母凈利潤及 YOY.51 圖圖 78:濰柴重機發電機組營收(億元)與毛利率:濰柴重機發電機組營收(億元)與毛利率.52 圖圖 79:濰柴重機柴油機營收(億元)與毛利率:濰柴重機柴油機營收(億元)與毛利率.52 圖圖 80:科泰電源總營收及:科泰電源總營收及 YOY.52 圖圖 81:科泰電源歸母凈利潤及:科泰電源歸母凈利潤及 YOY.52 圖圖 82:科泰電源環保低
23、噪聲柴油發電機組營業收入(億元)及毛利率:科泰電源環保低噪聲柴油發電機組營業收入(億元)及毛利率.53 圖圖 83:泰豪科技總營收及:泰豪科技總營收及 YOY.53 圖圖 84:泰豪科技歸母凈利潤及:泰豪科技歸母凈利潤及 YOY.53 圖圖 85:泰豪科技智能應急電源營業收入(億元)及毛利率:泰豪科技智能應急電源營業收入(億元)及毛利率.54 圖圖 86:金盤科技公司發展歷程:金盤科技公司發展歷程.54 圖圖 87:金盤科技分產品營收(單位:億元):金盤科技分產品營收(單位:億元).55 圖圖 88:金盤科技總營收(單位:億元)及:金盤科技總營收(單位:億元)及 YOY(單位:(單位:%).5
24、5 圖圖 89:金盤科技歸母凈利潤及:金盤科技歸母凈利潤及 YOY.55 圖圖 90:金盤科技扣非歸母凈利潤及:金盤科技扣非歸母凈利潤及 YOY.55 表表 1:英偉達預計發布芯片:英偉達預計發布芯片.7 表表 2:UPS 與與 HVDC 一次性投資成本對比一次性投資成本對比.18 表表 3:UPS 與與 HVDC 浪費電量成本對比浪費電量成本對比.19 表表 4:MTU 與國內廠商合作情況與國內廠商合作情況.26 表表 5:字節跳動建設的數據中心情況:字節跳動建設的數據中心情況.30 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 5/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 表表
25、 6:中國移動:中國移動 2025-2026 年年 2000kW 高壓水冷柴油發電機中標情況高壓水冷柴油發電機中標情況.30 表表 7:2024-2025 年電信運營商柴油發電機組招標數據年電信運營商柴油發電機組招標數據.34 表表 8:主要柴油發電機廠商:主要柴油發電機廠商 2000kW 產品參數對比產品參數對比.36 表表 9:華為:華為 FusionPower6000 電力模塊優勢電力模塊優勢.37 表表 10:臺達高效能高功率:臺達高效能高功率 PSU 與傳統產品比較與傳統產品比較.39 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 6/58 電力設備電力設備/行業深度行業
26、深度 1.機柜密度提升推動機柜密度提升推動 AIDC 建設,云廠商投資擴大市場容量建設,云廠商投資擴大市場容量 1.1.芯片技術迭代帶動數據中心迭代,AIDC 前景廣闊 從芯片技術迭代的角度來看,數據中心從傳統數據中心從傳統 IDC(互聯網數據中心)向(互聯網數據中心)向 AIDC(人(人工智能數據中心)的演進歷程,本質上是算力需求驅動下芯片架構與數據中心形態工智能數據中心)的演進歷程,本質上是算力需求驅動下芯片架構與數據中心形態的協同變革的協同變革。早期數據中心以通用 CPU 為核心,主要服務于互聯網存儲、Web 應用和基礎云計算。此時的芯片技術以提升單核性能和多核擴展為主,但面對 AI 訓
27、練和推理的高并發、高算力需求,CPU 架構逐漸顯現局限性。例如,傳統 IDC 的算力密度和能效比難以滿足 AI 模型對并行計算的需求。隨著深度學習算法的突破,GPU因其并行計算能力成為 AI 訓練的主流選擇。英偉達的 CUDA 架構推動了 GPU 在數據中心的普及,同時,谷歌于 2016 年推出首代 TPU(張量處理器),標志著專用AI 芯片的誕生。這一階段的數據中心開始從“通用計算”向“異構計算”轉型,通過 GPU 集群支持 AI 模型訓練,但能效和算力密度仍受限于芯片制程和散熱技術。20172023 年 AI 模型復雜度激增,催生了專用芯片的快速發展。ASIC 芯片針對矩陣運算優化,顯著提
28、升能效比(單位能耗下的算力輸出),支持數據中心向 AIDC 升級;FPGA 芯片通過可編程特性靈活適配不同 AI 任務,成為推理場景的重要補充。Chinplet 技術通過芯片堆疊和異構集成,突破單芯片制程限制,例如 AMD 的 3D V-Cache 技術,進一步提升了算力密度。這一階段的 AIDC 開始形成差異化架構,例如采用液冷技術解決高密度芯片的散熱問題,并通過 AI 驅動的動態資源調度優化算力利用率。2024 年至今,芯片技術的迭代推動 AIDC 進入“AI 定義”階段,特征為軟硬協同與全棧優化。芯片架構與 AI 框架(如 TensorFlow、PyTorch)深度耦合,例如英偉達的 H
29、opper 架構與 CUDA 生態的整合,實現從芯片到算法的端到端優化。3nm 以下先進制程芯片、光計算芯片(如光子集成電路)的引入,使單機柜算力密度突破100kW,同時降低 PUE(電能使用效率)至 1.1 以下。輕量化 AI 芯片(如高通 Cloud AI 100)支持邊緣節點與中心 AIDC 的算力協同,滿足低延遲推理需求。圖圖 1:算力需求增長趨勢:算力需求增長趨勢 數據來源:Brain-inspired computing needs a master plan,東北證券 芯片平臺技術持續發展,大算力芯片產生芯片平臺技術持續發展,大算力芯片產生 AIDC 需求。需求。英偉達新一代 G
30、H200 Grace Hopper 超級芯片平臺實時吞吐量比英偉達上一代旗艦 GPU H100 快 30 倍;在基 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 7/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 于 TPC-H 查詢的基準測試中比類似的 CPU 系統快 18 倍,比 H100 快 6 倍;GB200 的第二代 Transformer 引擎得益于第五代 NVLink 技術提供了每秒 1.8 太字節(TB/s)的 GPU 到 GPU 互連,支持 FP8 精度,使得大規模訓練大型語言模型的速度提高了 4 倍。高性能計算機芯片能耗相應提高。高性能計算機芯片能耗相應提高。在相同的
31、 LLM 推理基準測試中,GB200 的能效比 H100 高 25 倍。在 SC24,英偉達還推出 NVIDIA H200 NVL,GB200 Grace Blackwell NVL4 超級芯片集成了四個通過 NVIDIA NVLink 連接的 Blackwell GPU 以及兩個通過 NVLink-C2C 連接的 Grace CPU。與上一代相比,它為科學計算、訓練和推理應用提供了多達 2 倍的性能提升,預計將于 2025年下半年供應。表表 1:英偉達預計發布芯片:英偉達預計發布芯片 芯片名稱芯片名稱 發布時間發布時間 性能性能 能耗能耗 Blackwell GPU 2025 年初 在處理萬
32、億參數的語言模型時,實時吞吐量比 H100 快 30 倍 在基于 TPC-H 查詢的基準測試中,性能比類似 CPU 系統快 18 倍,比 H100 快 6 倍 第二代 Transformer 引擎支持 FP8 精度,使大規模訓練大型語言模型的速度提高 4 倍 在相同的 LLM 推理基準測試中,能效比 H100 高 25 倍 生成每個 Token 只需消耗 0.4 焦耳的能量,相比 Pascal 的 Token 生成能耗降低了約 350 倍 GB200 NVL4 2025 年 配備 768GB 的 HBM3E 內存,分布在四個 Blackwell GPU 上,提供 32TB/s 的內存帶寬 AI
33、 推理吞吐量比 H100 快 30 倍 在基于 TPC-H 查詢的基準測試中,性能比類似 CPU 系統快 18 倍,比 H100 快 6 倍 能效比 H100 高 25 倍 采用液冷技術,減少數據中心碳足跡和能耗 RTX 5090 D 2025 年 擁有 32GB 超快速 GDDR7 顯存和 1,792 GB/秒總顯存帶寬,相比 RTX 4090 D GPU 帶寬增加 77%性能比 RTX 4090 快兩倍 帶寬增加 77%RTX 5080 2025 年 擁有 16GB GDDR7 顯存,提供高達 960 GB/秒總顯存帶寬,比 RTX 4080 GPU 增加 34%帶寬增加 34%Black
34、well Ultra GPU 2025 年 增強版芯片,提供更強計算能力和更高效能耗比,適合大規模 AI 模型訓練和推理/Rubin GPU 2026 年 集成 8 顆 HBM4,提供更高內存帶寬和計算能力/Rubin Ultra GPU 2027 年 集成 12 顆 HBM4,提供更高內存帶寬和計算能力/數據來源:英偉達官網、東北證券 1.2.數據中心投資顯著提升,市場容量有望擴大 AI 投資成為戰略項目,全球共振投資額提升。投資成為戰略項目,全球共振投資額提升。2025 年 1 月特朗普宣布日本軟銀集團、美國開放人工智能研究中心(OpenAI)和美國甲骨文公司三家企業將投資 5000億美元
35、,用于在美國建設 AI 發展的基礎設施。三家企業已聯手打造“星際之門”項目,該項目初始投資 1000 億美元。2025 年 1 月中國銀行發布支持人工智能產業鏈發展行動方案,計劃未來五年為人工智能全產業鏈各類主體提供合計規模不低于 1 萬億元專項綜合金融支持,其中股、債合計不低于 3000 億元,并推出“1+1+N”請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 8/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 全周期服務。根據 PrecedenceResearch 市場預測,2023 至 2030 年全球人工智能(AI)市場有望實現超過 35%的復合增長率。圖圖 2:人工智能(:人工智
36、能(AI)全球市場規模及預測(單位)全球市場規模及預測(單位:億元):億元)數據來源:維諦白皮書,東北證券 科技巨頭資本支出增長,科技巨頭資本支出增長,2025 年數據中心預計迎來市場擴張。年數據中心預計迎來市場擴張。隨著 AI 技術的發展和市場擴大,特別是生成式 AI 的應用,對計算能力的需求大幅增加。云廠商為了滿足這一需求,必須投入大量資金用于 AI 基礎設施的建設,包括購買高性能的 AI 服務器、GPU 等硬件設備,以及建設專門的 AI 數據中心。Google 母公司 Alphabet 2025年預計資本支出 750 億美元,同比+42.86%;Facebook 母公司 Meta 202
37、5 年預計資本支出 600650 億美元,同比+79.10%94.03%;微軟 2025 年預計資本支出 800億美元,同比+79.78%。圖圖 3:科技巨頭:科技巨頭 2019-2025E 資本支出(單位:億美元)資本支出(單位:億美元)數據來源:Alphabet 年報、Meta 年報、微軟年報,東北證券 國內科技企業增加云服務投資,數據中心市場有望進一步擴大。國內科技企業增加云服務投資,數據中心市場有望進一步擴大。據阿里巴巴 2025 財年三季度財報,本季度阿里巴巴資本開支達 317.75 億元,環比大增 80%,主要用于AI 算力集群和全球化云基礎設施建設,未來三年阿里巴巴預計將在云和
38、AI 的基礎設施投入超過過去十年的總和。騰訊云 AI 需求的激增極大地推動了其 GPU 相關收入,目前已占其 IaaS 收入的 10%以上。騰訊云宣布投資 36 億元人民幣(約 5 億美01002003004005006007008009002019202020212022202320242025EAlphabetMeta微軟 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 9/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 元)在印尼建設第三個數據中心,計劃于 2030 年完工。華為云 2024 年 6 月推出了最新版本的 AI 大模型盤古 5.0,并于 2024 年九月進行升級。圖圖
39、4:阿里:阿里 2025 年云計算與年云計算與 AI 硬件基礎設施投資硬件基礎設施投資分布分布 圖圖 5:阿里:阿里 2025 年服務器年服務器與數據中心投資分布與數據中心投資分布 數據來源:IDC 圈、東北證券 數據來源:IDC 圈、東北證券 1.3.數據中心基礎設施 互聯網數據中心(InternetDataCenter,IDC)是一種大型數據存儲和處理設施,用于存儲、處理、管理和分發互聯網相關數據和應用。IDC 通常由 IT 設備(含連接器、網絡設備、算力設備、存儲設備)和配套設施(含溫控、供配電設備)兩大部分組成。在進行 IDC 電力研究時,可將電力系統拆分為供電及備電兩個層面。市電通常
40、以 10 千伏(kV)或更高的電壓進入數據中心,首先通過中壓柜中壓柜進行初步的電力分配和保護。中壓電通過變壓器變壓器降壓到適合數據中心使用的低壓電,通常為400 伏(V)或 208 伏(V)。降壓后的電力通過低壓配電柜低壓配電柜進行進一步的分配。PSU位于計算機機箱內部,用于將外部電源轉換為計算機硬件所需的穩定電流。服務器服務器內部電源內部電源負責將 PSU 提供的電力進一步分配和轉換,以滿足服務器內部各個組件的具體需求。根據數據中心設計規范GB 50174-2017,A 級數據中心需采取雙路電源供電,以確保在其中一個電源發生故障時,另一個電源能夠繼續供電,從而保證數據中心的不間斷運行。一個層
41、面通常為不間斷電源(一個層面通常為不間斷電源(UPS)或高壓直流()或高壓直流(HVDC)系統。)系統。UPS系統包括輸入側濾波、AC/DC 整流、DC/DC 升壓、DC/AC 逆變、輸出側濾波四步,HVDC 則包括輸入濾波、AC/DC 整流兩步,省去逆變環節。另一層面為柴油發電機。另一層面為柴油發電機。當市電中斷時,柴油發電機能夠在短時間內自動啟動并接入負載,無縫接替市電供應,確保數據中心的關鍵 IT 設備和冷卻系統持續運作。BBU 和超級電容為數據中和超級電容為數據中心的電力保障提供多層次支持。心的電力保障提供多層次支持。BBU 作為備用電源,通過內置的鋰離子電池為服務器提供短期供電保障。
42、在市電中斷的情況下,BBU 能夠支持服務器運行 5 到 7 分鐘,這足夠完成數據備份并安全關閉系統。超級電容作為一級備電,在數據中心發生停電時,會率先為服務器提供臨時電源。因其響應速度極快,可在毫秒級時間內完成充電和放電,最大程度防止服務器因供電延遲而導致的數據丟失。65%35%服務器采購及數據中心基礎設施建設其他62.50%-71.43%24.57%-33.50%4%服務器與GPU集群數據中心/智算中心建設光模塊與交換機等網絡設備 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 10/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 6:IDC 基礎設施基礎設施 數據來源:數據中心基
43、礎設施運營管理,東北證券 圖圖 7:數據中心電力傳輸示意圖:數據中心電力傳輸示意圖 數據來源:Semi Analysis,東北證券 數據中心供電系統架構正在經歷顯著的演進,以應對智算中心高功率密度、高能源數據中心供電系統架構正在經歷顯著的演進,以應對智算中心高功率密度、高能源利用效率和高可靠性的需求。利用效率和高可靠性的需求。與傳統 2N 架構相比,DR 架構和 RR 架構在簡化架構供電系統的利用率明顯提升,DR/RR 架構的建設成本和運行成本也比 2N 架構降低10%,配電設備數量和占地空間明顯減少。DR 架構屬于“手拉手”結構,每臺變壓器 10kV 進線均采用雙電源系統切換,組成三套獨立的
44、系統,每套系統都可以作為備份的冗余,末端的負載由不間斷電源 UPS 交叉供電,變壓器負載率在 66%以下,任何一套系統的故障都不影響系統的運行,可用性能達 99.998%。RR 架構有一套固定的設備作為冗余備用系統,這套系統正常是不工作的。主用系統長期滿載,備用 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 11/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 系統處于長期空載,當任何一套主用系統斷電或維修時,它所承擔的負載由備用系統帶載。RR 架構屬于 N+1 配置,建設成本低,可用性達 99.995%。圖圖 8:DR 供電系統架構供電系統架構 圖圖 9:RR 供電系統架構供電系統架構
45、 數據來源:維諦官網,東北證券 數據來源:維諦官網,東北證券 如果選用一些非存儲和通信的算力設備可能會進一步降低冗余度,采用備電模塊級的 N+1 架構來替代 DR/RR(雙路冗余或完全冗余)架構,甚至取消冗余的組件和電池,這樣簡化配電架構將助力智算中心在有限的空間內實現更大的算力。例如,如果采用英偉達(NVIDIA)DGXH100 服務器,其電源架構是 N+2 的電源冗余的架構,基于服務器這樣的架構,DR 架構更適用于 DGXH100 這樣的服務器電源結構。根據維諦預測,智算中心的供電架構將由 2N 向混合簡化架構演進,針對不同負載、不同場景和不同客戶選擇不同架構進行適配。請務必閱讀正文后的聲
46、明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 12/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 10:智算中心:智算中心 2N+3DR 混合供電架構示意圖混合供電架構示意圖 數據來源:維諦官網,東北證券 數據中心IT設備成本中服務器占比最高,非IT設備成本中柴油發電機組占比最高。在數據中心 IT 設備成本中,服務器、網絡設備、安全設備、存儲設備、光模塊等占比分別為 69%、11%、9%、6%、5%;非 IT 設備成本中,柴油發電機組、電力用戶站、UPS、配電柜、冷水機組、其他設備占比分別為 23%、20%、18%、8%、8%、23%。圖圖 11:數據中心:數據中心 IT 設備成本占比設備成本占比
47、圖圖 12:數據中心非:數據中心非 IT 設備成本占比設備成本占比 數據來源:中研網,東北證券 數據來源:中研網,東北證券 2.UPS/HVDC 市場空間持續提升,市場空間持續提升,HVDC 高壓方案潛力巨大高壓方案潛力巨大 2.1.UPS 為傳統主流輸配電技術,當前存在效率瓶頸 69%11%9%6%5%服務器網絡設備安全設備存儲設備光模塊等23%20%18%8%8%7%6%4%3%3%柴油發電機組電力用戶站UPS配電柜冷水機組精密空調機柜列頭柜靜電地板冷卻塔 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 13/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 2.1.1.UPS 原理及應
48、用 UPS(不間斷電源)是一種能夠在市電中斷時提供臨時電力支持的設備,其技術原理主要涉及電力的轉換和存儲。UPS 通過整流器將市電的交流電轉換為直流電,為蓄電池充電。當市電中斷時,蓄電池中的直流電通過逆變器轉換為交流電,為負載設備供電。蓄電池在市電正常時儲存電能,當市電中斷時釋放電能,通過逆變器為負載設備提供電力支持。UPS 能夠對市電進行穩壓、濾波等處理,消除市電中的電涌、瞬間高/低壓、電線噪聲、頻率偏移等“電源污染”,改善市電質量。市電正常時,UPS 通過整流器將市電轉換為直流電,為蓄電池充電,同時通過逆變器將直流電轉換為交流電,為負載設備供電。此時,UPS 對市電進行穩壓和濾波處理,確保
49、輸出電力的質量。當市電中斷或異常時,UPS 自動切換到電池逆變工作模式,由蓄電池提供直流電,通過逆變器轉換為交流電,繼續為負載設備供電,確保電力的連續性。當 UPS 的逆變器出現故障或過載時,UPS 會自動切換到靜態旁路工作模式,由市電直接為負載設備供電,同時 UPS 的控制電路會嘗試修復逆變器故障或等待過載情況解除。圖圖 13:UPS 原理圖原理圖 圖圖 14:UPS 電池模式原理圖電池模式原理圖 數據來源:UPS 供電模式在大數據中心工程中的應用,東北證券 數據來源:UPS 供電模式在大數據中心工程中的應用,東北證券 圖圖 15:UPS 主路工作模式原理圖主路工作模式原理圖 圖圖 16:U
50、PS 旁路工作模式原理圖旁路工作模式原理圖 數據來源:UPS 供電模式在大數據中心工程中的應用,東北證券 數據來源:UPS 供電模式在大數據中心工程中的應用,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 14/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 2.1.2.數據中心 UPS 效率逐步提升 UPS 技術發展可分為早期應用階段(1960s-1970s)、技術發展階段(1980s-1990s)、高效節能階段(2000s-2010s)、智能化階段(2010s-2020s)四個階段。1)早期應用階段:UPS 最初在數據中心的應用主要是為了應對市電中斷的情況,確保關鍵設備在停電
51、期間能夠繼續運行,避免數據丟失和系統崩潰。早期的 UPS 系統通常采用簡單的電池儲能方式,在市電停電時,電池通過逆變器將直流電轉換為交流電,為數據中心設備供電。2)技術發展階段:1980s 在線式 UPS 逐漸成為數據中心的主流選擇。它在市電正常時通過整流器將交流電轉換為直流電,一方面為電池充電,另一方面通過逆變器將直流電轉換為交流電為負載供電;在市電中斷時,電池直接通過逆變器為負載供電,確保電力供應的不間斷性和穩定性。1990s 模塊化 UPS 技術應運而生。模塊化 UPS將 UPS 系統分解為多個獨立的模塊,每個模塊具有獨立的功率單元和控制單元,可以實現在線熱插拔,方便維護和擴容。3)高效
52、節能階段:2000s 隨著數據中心規模的不斷擴大和能耗的急劇攀升,傳統的UPS 系統在能量轉換過程中存在一定的損耗。高壓直流 UPS 技術通過摒棄傳統 UPS的逆變器環節,直接采用高壓直流供電,減少了能量轉換環節,提高了供電效率。2010s 巴拿馬電源技術將電力變換、配電、電池管理等多功能集成于一體,具有高功率密度、高可靠性、極簡運維等特點,成為數據中心供電的新寵。4)智能化階段:2010s-2020s:UPS 系統開始具備智能化管理功能,能夠通過網絡連接實現遠程監控和管理,實時監測 UPS 的運行狀態、電池狀態、負載情況等信息,并進行故障預警和診斷。2020s:UPS 技術與數據中心的其他基
53、礎設施如服務器、存儲設備、網絡設備等實現協同工作,通過統一的管理平臺進行集中管理和調度,提高數據中心的整體運行效率和可靠性。AC UPS 的發展趨勢為模塊化、高頻化。的發展趨勢為模塊化、高頻化。在第三代功率半導體的加持下,單模塊功率密度持續提高,模塊功率不斷升高,已經達到 125 kW。而目前 AC UPS 的整機效率業界領先水平已達到 97%,考慮到工頻變壓器(1%)以及線路(1%)共計 2%的損耗,基于 AC UPS 的供電方案從 10 kV AC 到終端負載的效率約為 95%。圖圖 17:UPS 效率發展歷程效率發展歷程 數據來源:華為UPS 智能在線技術白皮書,東北證券 2.1.3.市
54、場規模隨 AIDC 發展迅速擴大,市場競爭激烈 UPS 市場持續增長,模塊化市場持續增長,模塊化 UPS 占比上升。占比上升。2013-2022 年,我國 UPS 市場規模持續增長,年復合增長率達到 15.73%。根據前瞻產業研究院 2024 年報告,2023 年中國 UPS 市場增長 7.77%,規模達 74.9 億元。根據 CCID 發布的2023-2024 中國 UPS市場研究年度報告,模塊化 UPS 市場份額提升至 46.2%,同比增長 2.4%。預計 2026年中國 UPS 市場規模將增長至 127.3 億元,模塊化 UPS 市場占比將超過非模塊化 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必
55、閱讀正文后的聲明及說明 15/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 UPS,達到 51.8%。據智研咨詢統計,2023 年我國 UPS 市場占比前三的企業為科華數據、華為、Vertiv,市場占比分別為 15.6%、14.2%、12.1%。我國 UPS 市場競爭激烈,眾多企業參與其中。圖圖 18:我國:我國 UPS 行業市場規模(單位:億元)行業市場規模(單位:億元)圖圖 19:2023 中國中國 UPS 市場格局市場格局 數據來源:前瞻產業研究院、東北證券 數據來源:智研咨詢、東北證券 2.2.HVDC 適應高功率系統,成為 AIDC 配電技術趨勢 2.2.1.HVDC 提升供電效率,優化
56、供電成本 HVDC(High Voltage Direct Current,高壓直流)是一種電力傳輸和分配技術,使,高壓直流)是一種電力傳輸和分配技術,使用高壓直流電來傳輸電能。與傳統的交流(用高壓直流電來傳輸電能。與傳統的交流(AC)供電方式相比,)供電方式相比,HVDC 具有更高具有更高的傳輸效率、更低的能耗和更簡單的系統架構。的傳輸效率、更低的能耗和更簡單的系統架構。在數據中心中,HVDC 主要用于替代傳統的 UPS(Uninterruptible Power Supply,不間斷電源)供電系統,為數據中心的服務器、網絡設備等提供可靠的電力供應。傳統 UPS 系統通常采用交流輸入,經過整
57、流器轉換為直流電,再通過逆變器轉換為交流電輸出給設備。電池組連接在整流器和逆變器之間,用于在市電中斷時提供后備電力;HVDC 系統直接輸出高壓直流電,取消了 UPS 中的逆變器環節,電池組直接連接在輸出母線上,采用浮充充電方式。圖圖 20:HVDC 供電方式示意圖供電方式示意圖 數據來源:數據中心 HVDC 替代 UPS 供電方式的技術分析,東北證券 42.245.351.359.966.469.574.901020304050607080201720182019202020212022202315.60%14.20%12.10%58.10%科華數據華為Vertiv其他 請務必閱讀正文后的聲明
58、及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 16/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 相比相比 UPS,HVDC 可有效提升系統可靠性與利用率??捎行嵘到y可靠性與利用率。UPS380220v 純凈交流電輸送給通信設備末端,儲能設備一閥控式鉛酸蓄電池輸送的是直流電,市電異?;蛑袛嗲闆r下,蓄電池電能不能直接供給通信負載使用,需通過 DCAc 逆變器將直流電逆變為交流電,因此在市電供應正常情況下,若 UPs 系統的逆變器出現故障或中斷,即使蓄電池組儲能充分,備用發電機工作正常,也將導致通信設備的癱瘓,存在嚴重的單點故障問題。HVDC在為通信設備提供電能時主要擁有三大優勢。首先,高壓直流系統中蓄電池
59、可直接連接配電模塊,將電能源源不斷地輸送給通信設備末端,無需進行逆變器逆變,減少了故障發生率;再次,高壓直流系統為通信設備供電時,只存在電壓差一個幅值,既在設備端,只需將電壓降低至設備額定功率即可,不存在頻率、相位等同步的問題,系統的結構簡單,可靠性、穩定性強。單套 UPS 系統存在許多單點故障問題,為保證其安全性,通信設備使用 UPS 通常采用一主一備方式供電,造成了 50左右的冗余度;即使通過二主一備方式供電,也有 34的冗余度;再者 UPS 系統一般不會 100滿負荷運行,若按容量的 80計算,則每臺 UPS 的冗余度為 47。與 UPS 供電系統相比,HVDC 轉換級數較少,無需進行
60、DC/AC 逆變器逆變,可節省 5左右的電能;UPS 系統采用的是交流供電模式,不可避免的存在諧波干擾,而高壓直流供電系統采用 240v 直流電,不存在諧波干擾,降低了電能輸送過程中電纜發熱量,節省了電能;高壓直流供電系統并機結構簡單,各模塊間可直接進行并聯,模塊利用效率值可達 80以上,與傳統 UPS供電模式相比,節約了 20的電能。在實證實驗中,在實證實驗中,HVDC 在節能可靠性方面的優勢已經過檢驗。在節能可靠性方面的優勢已經過檢驗。根據高凱亮等人(2015)的研究,某典型 UPS 在不同負載率下的效率如下:25%負載率時,效率約為 80%;50%負載率時,效率約為 85%;100%負載
61、率時,效率約為 90%。240V HVDC 系統在不同負載率下的效率如下:25%負載率時,效率約為 88%;50%負載率時,效率約為 92%;100%負載率時,效率約為 96%。在低負載情況下,HVDC 系統的效率明顯優于 UPS 系統,能耗因子相差近 2.5 倍。圖圖 21:UPS 與與 HVDC 系統效率表系統效率表 圖圖 22:UPS 與與 HVDC 供配點能耗因子表供配點能耗因子表 數據來源:數據中心 UPS 系統與 HVDC 效率比較,東北證券 數據來源:數據中心 UPS 系統與 HVDC 效率比較,東北證券 HVDC 適應供電設施高密化需求,有效減少供電設施占地面積適應供電設施高密
62、化需求,有效減少供電設施占地面積。隨單機柜功率密度增大,供電面積占數據中心總面積比例不斷上升。傳統供電系統通常采用工頻變壓器和低壓配電柜等設備,占地面積較大。例如,一個傳統的 2.4MW 供電系統可能需要約 20 平方米的占地面積。采用 HVDC 技術的供電系統,由于其高功率密度和集成化設計,占地面積顯著減少。例如,伊頓中壓能源路由器采用 HVDC 技術,2.4MW系統的占地面積僅為 9 平方米。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 17/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 23:供電面積隨單機柜功率提升占比上升:供電面積隨單機柜功率提升占比上升 數據來源:伊頓
63、中壓能源路由器白皮書,東北證券 HVDC 簡化配電系統結構,一次性投資成本顯著下降。簡化配電系統結構,一次性投資成本顯著下降。從傳統 UPS 到 240V HVDC,配電結構由四級配電精簡到三級配電,大大減少了線纜投資。根據騰訊云數據中心計算,一臺市電+240V HVDC 架構一次性投資成本為 110 萬元,而一臺 2N UPS 架構投資成本達 154 萬元(不含配套濾波)。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 18/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 表表 2:UPS 與與 HVDC 一次性投資成本對比一次性投資成本對比 設備類型設備類型 400KVA UPS400
64、KVA UPS 采用采用 1+11+1 系統系統 1 1 臺市電直供臺市電直供+1+1 臺臺 1200A1200A 滯滯留留 240V240V 系統系統 單套電源 1 主輸入+2 柜整流逆變+1主輸出 1 交流輸入+2 整流+1 直流輸出 1 1、變壓器低壓輸出柜 800A 柜 2 臺,每臺 2 框架斷路器 800A 柜 0.5 臺 1 框架,5*250A 柜 1 臺 變壓器低壓輸出柜及造價及占地面 15*2=30 萬(雙框架)占地面積:2 個配電柜 8 萬*1+5 萬*1=13 萬(單框架)占地面積:1.5 個配電柜 2 2、不間斷電源系統 2 套 400KVA UPS 主機 1 套 240
65、V HVDC 電源含輸出配電 不間斷電源系統造價及占地面積 24 萬*2=48 萬(UPS 按 6 毛/VA 算)占地面積:8 個配電柜 22 萬*1=22 萬(HVDC 按 6 毛/瓦算)占地面積:4 個配電柜 3 3、不間斷電源輸出配電柜 2 套 UPS 主輸出+2 套支路配電 0 套市電直供+0 套高壓直流配電 電源輸出配電柜造價及占地面積 (8 萬*1+5 萬*1)*2=26 萬 占地面積:4 個配電柜 高壓直流輸出配電含在電源系統內 占地面積:0 4 4、末端配電柜數量(單列頭柜容量 72KW 算)5 套交流(雙路輸入)10 套交直流(交、直流單輸入)末端配電投資(直流空開價格約為交
66、流的 2倍,且列頭柜占地面積按 0.5 個低壓配電柜用地算)10 萬*5 套=50 萬 占地面積:2.5 個配電柜 10 萬*5 套*1+5 萬*5 套*1=75 萬 占地面積:5 個配電柜 5 5、線纜數量(耗銅量類似,市電+240VHVDC 總線纜造價不高于 2N UPS 的交流線纜總造價)多輸出配電及維修旁路線纜等 單相直流線纜比三相交流線纜稍貴 占地面積(不含電池室,且交直流分開)16.5 面柜子 10.5 面柜子 一次性投資成本(不含電池及線纜投資)154 萬元(不含配套濾波)110 萬元 數據來源:騰訊云數據中心,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明
67、19/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 HVDC 有效提升電源設備效率,設備生命周期內節約電費成本十分可觀。有效提升電源設備效率,設備生命周期內節約電費成本十分可觀。在電費消耗方面,實際情況中 UPS 系統長期處于輕載狀態,運行實際效率并沒有達到理論最高效率點。對于 2N UPS 架構,每套 UPS 的負載率往往只有 30%-40%之間,雖然選用了最高效率為 94%的 UPS,但實際的運行效率很可能只有 90%左右。而對于“240V HVDC”系統,由于有電池直接掛接母線,高壓直流系統允許節能休眠,監控會自動開啟需要工作的電源模塊數量,并使電源系統在任何負載情況下都可以工作在最高效率點
68、附近,即高壓直流可以在全負載范圍內都達到 94%以上效率,而市電直供支路基本是 100%供電效率,因此市電+240V HVDC 綜合供電效率為 97%。由于每千瓦 IT 都需要經過不間斷電源系統供電,因此 320KW 的 IT 負荷經過 90%效率的2N UPS 架構每年浪費的電費(按每度電 8 毛 RMB 估算)高達 22.43 萬元,而“市電+240V HVDC”只浪費 6.73 萬元。此外,電力室內的不間斷電源設備產生的熱量需要額外的空調系統帶走,還需考慮這部分空調能耗產生的電費,為簡化分析按電力空調的散熱能效 COP 為 4 估算。這樣 320KW 的 IT 負荷在數據中心 8 年的生
69、命周期內,僅僅計算不間斷電源系統效率損耗及電力室空調能耗,2N UPS 供電架構浪費電費 224.32 萬,而“市電+240V HVDC”只浪費電費 67.28 萬,節省了 157 萬元的運營電費。表表 3:UPS 與與 HVDC 浪費電量成本對比浪費電量成本對比 設備類型設備類型 400KVA UPS 1+1400KVA UPS 1+1 系統系統 1*1200A1*1200A 直流直流 240V240V 系統系統+1*+1*市電直供系統市電直供系統 電源設備效率 90%(負載率92%)要求,有些達到 80 Plus 鉑金標準(效率 94%)。正在開發的 PSU 主要符合更高的 80 Plus
70、 鈦金規格,要求半負載時峰值效率達 96%以上。無橋功率因數校正(PFC)和軟開關轉換器等新拓撲,以及碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等寬帶隙技術,有助于實現高效率目標。圖圖 51:數據中心典型機架式服務器系統:數據中心典型機架式服務器系統 數據來源:德州儀器,東北證券 氮化鎵(氮化鎵(GaN)技術、拓撲結構優化等技術發展有效提升)技術、拓撲結構優化等技術發展有效提升 PSU 功率,適應高功率機功率,適應高功率機柜發展。柜發展。以臺達為例,臺達與德州儀器(TI)合作,采用 TI 的氮化鎵(GaN)技術,實現了數據中心服務器電源供應器(PSU)的高效率和高功率密度。相比傳統架構的 PSU,臺達
71、的 PSU 效率提升 1%,功率密度提高 80%。氮化鎵器件的開關速度比分立式氮化鎵場效應管更快,可以實現超過 500kHz 的開關頻率,從而將磁性元件尺寸縮減高達60%,提升性能并降低系統成本。臺達采用先進的電源轉換拓撲結構,如 LLC 諧振轉換器和同步整流技術,以提高電源轉換效率。在實際應用中高效能在實際應用中高效能 PSU 已得到成功案例。已得到成功案例。臺達的 LYTE 系列導軌型電源支持120W/240W 型號,全球通用 AC 輸入電壓,操作溫度范圍為-30C 至+70C。新型號的 LYTE 電源能在極低溫-40C 冷啟動,并在-30C 至+70C 的運行溫度范圍內正常工作。LYTE
72、 系列電源的功率密度最高達到 9.73 W/inch,體積縮小 30%,更加節省安裝空間。臺達的PMS系列平板型電源供應器提供750W、1200W和2500W三種功率,具備 24V 和 48V 兩種電壓輸出。這些電源供應器效率高達 94.4%,功率密度高達 29.5 W/inch,全功率運行溫度高達 50C。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 39/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 表表 10:臺達高效能高功率:臺達高效能高功率 PSU 與傳統產品比較與傳統產品比較 特性特性 LYTELYTE 系列系列 PMSPMS 系列系列 傳統產品傳統產品 效率效率 效率高達
73、 95%效率高達 94.4%效率相對較低,通常在80-90%之間 功率密度功率密度 功率密度高達 9.73 W/inch 功率密度高達29.5 W/inch 功率密度較低,通常在5-10 W/inch之間 輸出功率輸出功率 120W-960W 750W-2500W 輸出功率范圍較廣,但通常不超過 1500W 輸入電壓輸入電壓 12V-48V,支持全球通用 AC 輸入電壓 24V-48V,支持全球通用 AC 輸入電壓 輸入電壓范圍有限,通常為 110V 或 220V 尺寸尺寸 低高度設計,體積較小 高度集成,體積更小 體積較大,安裝空間需求高 重量重量 較輕 較輕 較重 散熱設計散熱設計 高效散
74、熱設計,全功率運行溫度高達60C(單相)和55C(三相)高效散熱設計,全功率運行溫度高達 50C 散熱設計一般,全功率運行溫度通常不超過40C 智能化智能化 內置 DC OK 干接點,三防膠涂布 支持 PMBus 1.3版通訊協議,智能監控與診斷 智能化功能有限,通常無通訊接口 應用領域應用領域 工業自動化、醫療設備、可再生能源等 工業自動化、數據中心、協作機器人等 工業自動化、家用電器等 認證認證 符合 DIN 43880、NEC Class 2/LPS 認證 符合 IEC/EN/UL 62368-1、IEC/EN 61000-3-2 等認證 認證相對較少,通常僅符合基本安全標準 優勢優勢
75、高效率、高功率密度、寬工作溫度范圍 高效率、高功率密度、智能監控與診斷、高可靠性 成本較低、技術成熟 數據來源:臺達官網,東北證券 4.3.服務器內部電源:功率密度提升趨勢 在交流不間斷電源系統,提升供電系統的效率可以有效降低在交流不間斷電源系統,提升供電系統的效率可以有效降低 PUE。早期服務器電源主要采用傳統的橫向電源架構,功率密度和效率相對較低,通常在 80-90%之間。隨著 AI、5G、自動化等技術的發展,服務器及機柜的功率需求顯著增加;在雙碳背景下,低 PUE 成為數據中心的政策導向。因此,高效率成為數據中心供電的總體趨勢。根據華為數據,以 10MVA 的數據中心為例,UPS 每提升
76、 1%效率,可降低 PUE 約0.01。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 40/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 52:供電系統效率提升可有效降低:供電系統效率提升可有效降低 PUE 數據來源:華為官網,東北證券 UPS 智能在線模式可靠運行,負載率顯著提升。智能在線模式可靠運行,負載率顯著提升。華為 UPS5000-H 旗艦機型搭載了智能在線模式并進行了全方位驗證,數據中心常見負載率為 20%-80%,UPS5000-H可實現 20%-100%負載效率98.5%,最高效率達 99.1%。當旁路輸入異常時轉至在線雙變換運行,效率依然可以達到 97%,10%
77、以上負載效率95.5%。圖圖 53:智能在線模式提高系統負載率:智能在線模式提高系統負載率 數據來源:華為官網,東北證券 4.4.BBU、超級電容:適應芯片發展功率保障 在英偉達新推出的在英偉達新推出的 GB300 中,中,BBU 與超級電容協同工作保障系統功率。與超級電容協同工作保障系統功率。BBU 在市電中斷時提供短期供電保障,支持服務器運行 5 到 7 分鐘,足夠完成數據備份并安 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 41/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 全關閉系統。這在 GB300 系統中尤為重要,因為 B300 芯片的功率高達 1400W,需要可靠的電源
78、支持。超級電容在市電短暫中斷時迅速釋放存儲的電能,為服務器的關鍵組件提供足夠的電力,確保數據不會丟失。其響應速度極快,可在毫秒級時間內完成充電和放電。相較于傳統的不間斷電源(UPS),BBU 的體積減少了 50%到70%,重量減輕了 50%到 60%,并且充電速度提高了 5 倍。圖圖 54:GB300 工作原理工作原理 數據來源:OFweek,東北證券 BBU 可提升電力轉換效率,降低故障影響范圍??商嵘娏D換效率,降低故障影響范圍。BBU 模塊參考設計基于 ORV3 48V方案,由包含 BMS、充放電電路和其他功能模塊的電池組組成。BBU 的響應速度在毫秒級,能夠在短時間內提供電力支持,確
79、保設備在電源中斷時不會立即停止工作;供電時間通常在分鐘級,一般為 5 到 7 分鐘,足以支持系統完成數據備份并安全關閉。BBU 采用直流輸入和輸出,減少了轉換環節,電力轉換效率更高,能耗更低,能夠有效降低數據中心的運營成本和 PUE 值。單臺 UPS 設備故障可能導致后端數十甚至數千個服務器機架斷電,而 BBU 是分布式的,即使個別 BBU 出現故障,也只會影響到對應的服務器,故障影響范圍相對較小。圖圖 55:OCP ORV3 BBU 系統框架系統框架 數據來源:DigiKey,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 42/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度
80、超級電容可實現快速充放電,在備電保護方面性能遠優于傳統電容。超級電容容器主要由集流體、電極、電解質以及隔膜等幾部分組成,其中隔膜的作用和電池中隔膜的作用相同,將兩電極隔離開,防止電極間短路,允許離子通過。超級電容器儲能的基本原理是通過電解質和電解液之間界面上電荷分離形成的雙電層電容來貯存電能。超級電容器的功率密度可達 10,000 W/kg,遠高于蓄電池的功率密度水平。圖圖 56:超級電容原理示意:超級電容原理示意 數據來源:德州儀器官網,東北證券 5.相關公司相關公司 5.1.科士達:數據中心+新能源雙線業務,海外本土雙輪驅動 5.1.1.率先進入數據中心領域,形成數據中心產品一體化 科士達
81、成立于 1993 年,逐步覆蓋 UPS 全功率段。公司創立初期以中小功率段市場為切入點,隨數據中心建設需求增長向大功率產品延伸,近年來大功率 UPS 產品因其高價值成為公司數據中心業務主要收入來源。2010 年上市后,公司依托電力電子技術積累,切入光伏逆變器、儲能系統和充電樁等新能源領域,形成“數據中心+新能源”雙輪驅動模式。公司產品覆蓋亞洲、歐洲、北美、非洲八十多個主要國家和地區市場,通過代理商模式鞏固國內市場,同時加速海外布局。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 43/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 57:科士達公司發展歷程:科士達公司發展歷程 數據來
82、源:科士達官網,東北證券 5.1.2.數據中心業務高利潤率,收入貢獻更為穩定 智慧電源與數據中心業務是公司核心業務,保持高利潤率。2024H1 公司智慧電源與數據中心業務營業收入 12.02 億元,收入占比 63.54%,毛利率 35.94%,高出總體水平 3.93pct。智慧中心與電源業務包括不間斷電源(UPS)、數據中心基礎設施及配套解決方案,主要服務于政府、金融、通信、互聯網等行業。圖圖 58:科士達分產品營業收入(單位:億元):科士達分產品營業收入(單位:億元)數據來源:iFinD,東北證券 2024H1 公司營收同比下降,主要系光儲充產品及系統業務收縮。公司新能源業務中,歐洲戶用儲能
83、市場是重要收入來源。然而 2024H1 全球戶儲新裝機增速大幅下降,根據 TrendForce 數據,2024 年全球戶儲新增裝機增速僅為 11%,遠低于工商儲(93%)和大儲(39%)的增速。公司 2024H1 營業收入 18.91 億元,同比-33.01%;-10 20 30 40 50 6020172018201920202021202220232024H1智慧電源、數據中心光儲充產品及系統在線式UPS其他 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 44/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 光儲充產品營收 6.27 億元,同比-59.65%;智慧電源、數據中心營業收
84、入 12.02 億元,同比+0.08%。圖圖 59:科士達營業收入(單位:億元)及:科士達營業收入(單位:億元)及 YOY(單位:(單位:%)數據來源:iFinD,東北證券 2024Q3 歸母凈利潤降幅收窄,數據中心業務起支撐作用。歸母凈利潤降幅收窄,數據中心業務起支撐作用。2024Q3 公司實現歸母凈利潤 1.38 億元,同比-27.86%;扣非歸母凈利潤 1.22 億元,同比-34.87%。2024Q1-Q3 公司歸母凈利潤 3.57 億元,同比-48.41%;扣非歸母凈利潤 3.29 億元,同比-51.36%。相比之下第三季度公司歸母凈利潤降幅有所收窄,一是由于數據中心業務憑借大功率 U
85、PS 產品國產替代優勢保持相對穩定的收入與毛利率,二是由于第三季度歐洲戶儲需求略有改善,同時東南亞、非洲等新興市場開始貢獻收入,儲能業務環比有所恢復。公司在數據中心領域的領先地位為公司財務長期穩健奠定了重要基礎,在未來數據中心建設需求擴大的背景下,公司盈利能力有望實現恢復與提高。圖圖 60:科士達歸母凈利潤及:科士達歸母凈利潤及 YOY 圖圖 61:科士達扣非歸母凈利潤及:科士達扣非歸母凈利潤及 YOY 數據來源:iFinD、東北證券 數據來源:iFinD、東北證券 5.2.中恒電氣:HVDC 優質企業,深度合作下游數據運營中心 5.2.1.數據中心領跑企業,深耕行業 20 年 -40%-30
86、%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%-10 20 30 40 50 6020172018201920202021202220232024H1營業收入(億元)YOY(%)-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%-1 2 3 4 5 6 7 8 9歸母凈利潤(億元)YOY(%)-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%-1 2 3 4 5 6 7 8 9扣非歸母凈利潤(億元)YOY(%)請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 45/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 中恒電氣成立于中恒電氣成立于 1996 年
87、,在數字能源行業始終居于領跑地位。年,在數字能源行業始終居于領跑地位。公司創立之初專注于電力自動化設備的研發和銷售,2012 年并購北京中恒博瑞,形成軟件研發與電力電子制造雙驅動模式,朝著多元化發展和產業拓展的方向邁進。2014 年公司進軍新能源汽車充電領域,2015 年開始布局互聯網產業。2018 年公司成為阿里巴巴數據中心供應商,并由此開始與多家數據中心重要客戶展開深入合作。2024 年公司與騰訊、百度等互聯網巨頭簽訂大量訂單。公司產品還廣泛應用于中國移動、中國聯通、中國電信等通信運營商,并為萬國數據、國家超算中心等提供數據中心電源產品。圖圖 62:中恒電氣公司發展歷程:中恒電氣公司發展歷
88、程 數據來源:中恒電氣官網,東北證券 5.2.2.數據中心業務促進業績增長,保持行業領先地位 四輪驅動業績發展,數據中心電源產品迅速發展。四輪驅動業績發展,數據中心電源產品迅速發展。公司業務聚焦于數字電源,以數據中心電源,電力操作電源系統,通信電源系統,軟件開發、銷售及服務四項為主。數據中心電源業務為 2020 年成為主要業務的新增板塊,但發展迅速,2024H1 數據中心電源業務營收為 2.53 億元,同比+43.84%,占當期營業總收入 32.49%。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 46/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 63:中恒電氣分產品營收(單位
89、:億元):中恒電氣分產品營收(單位:億元)數據來源:iFinD,東北證券 營業收入有所回升,數據電源產品有望帶來業績新增。營業收入有所回升,數據電源產品有望帶來業績新增。2022-2023 年互聯網數據中心建設階段性放緩,加之受新冠疫情反復影響,部分項目無法按期驗收,公司營業收入有所下降。2024H1 公司營業收入 7.80 億元,同比+19.06%,主要得益于數據中心電源業務迅速發展。隨著數據中心建設的再次升溫,公司未來營收有望獲得進一步增長。圖圖 64:中恒電氣營收(單位:億元)及:中恒電氣營收(單位:億元)及 YOY(單位:(單位:%)數據來源:iFinD,東北證券 數據中心電源業務復蘇
90、,盈利能力獲得恢復發展。數據中心電源業務復蘇,盈利能力獲得恢復發展。2022 年受疫情影響客戶項目建設及產品驗收延遲,全球供應鏈問題導致電源成本上升,公司歸母凈利潤出現下降甚至為負。2024 年隨數據中心電源業務收入增長,公司歸母凈利潤顯著上升。2024Q1Q3 公司歸母凈利潤 0.86 億元,同比+183.39%;扣費歸母凈利潤 0.56 億元,同比+526.20%。-2 4 6 8 10 12 14 16 18 2020172018201920202021202220232024H1數據中心電源電力操作電源系統通信電源系統軟件開發、銷售及服務其他業務-15.00%-10.00%-5.00%
91、0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%-2 4 6 8 10 12 14 16 18 2020172018201920202021202220232024H1營業收入(億元)YOY 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 47/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 65:中恒電氣歸母凈利潤及:中恒電氣歸母凈利潤及 YOY 圖圖 66:中恒電氣扣非歸母凈利潤及:中恒電氣扣非歸母凈利潤及 YOY 數據來源:iFinD、東北證券 數據來源:iFinD、東北證券 具備核心技術優勢,與大型客戶長期穩定合作。具備核心技術優勢,與大型客戶
92、長期穩定合作。公司是國內唯一同時掌握 HVDC 與巴拿馬電源技術的廠商。公司牽頭制定了信息通信用 240V/336V 直流供電系統技術要求和試驗方法國家標準,展示了其在行業內的技術引領地位。目前公司與阿里巴巴合作的巴拿馬電源方案已實現烏蘭察布數據中心、杭州數據中心、南通數據中心三個成功案例。公司為騰訊供貨 T-Train 火車頭系統,并參與建設中國移動湖南株洲數據中心項目。5.3.科華數據:UPS 為基礎專注電子電力行業,三大業務板塊驅動發展 5.3.1.國內 UPS 先行者,雙子星戰略協同發展 公司從事公司從事 UPS 行業已有行業已有 37 年,順應市場發展形成“科華數據年,順應市場發展形
93、成“科華數據+科華數能”雙子星科華數能”雙子星戰略。戰略。公司前身成立于 1988 年,主要從事 UPS 研發與制造。2006 年公司成為國內UPS 最大制造商之一。2007 年公司推出光伏逆變器和風電交流器,進軍新能源領。2009 年公司推出科華數據“云動力”綠色數據中心物理基礎構建解決方案,進軍數據中心領域。由此,公司形成高端電源、數據中心及新能源三大產品和解決方案。2021 年公司成立科華數能,構建“科華數據+科華數能”雙子星戰略。圖圖 67:科華數據公司發展歷程:科華數據公司發展歷程 數據來源:科華數據官網,東北證券-200%-150%-100%-50%0%50%100%150%200
94、%250%(0.80)(0.60)(0.40)(0.20)-0.20 0.40 0.60 0.80 1.00歸母凈利潤(億元)YOY(%)-300%-200%-100%0%100%200%300%400%500%600%(0.80)(0.60)(0.40)(0.20)-0.20 0.40 0.60 0.80扣非歸母凈利潤(億元)YOY(%)請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 48/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 5.3.2.新能源產品營收持續上漲,數據中心產品有望回升。2021 年起公司新能源產品營收迅速增長,帶動公司總營收持續提升。年起公司新能源產品營收迅速增
95、長,帶動公司總營收持續提升。2021 年公司新能源產品營收 6.63 億元,至 2023 年公司新能源產品營收達 42.94 億元,實現大幅增長。公司總營收呈現持續快速增長態勢,2023 年公司總營收 81.41 億元,同比+44.13%;2024H1 公司總營收 37.31 億元,同比+55.32%。圖圖 68:科華數據分:科華數據分產品營收(單位:億元)產品營收(單位:億元)圖圖 69:科華數據總營收(單位:億元)及:科華數據總營收(單位:億元)及 YOY(單(單位:位:%)數據來源:iFinD,東北證券 數據來源:iFinD,東北證券 數據中心產品維持高毛利率,提升公司盈利水平。數據中心
96、產品維持高毛利率,提升公司盈利水平。公司數據中心產品毛利率維持在30%以上,通常高于公司總體毛利率。2024H1 公司數據中心產品毛利率達 35.95%,高出總體毛利 11.45pct。公司具備從設計、生產到服務的全產業鏈能力,尤其在儲能變流器、鋰電池等關鍵部件上實現自主研發,降低對外部供應鏈的依賴。2023 年公司 UPS 產品打開北美市場,進一步拓展了高毛利區域。隨著 UPS 市場隨數據中心建設升溫進一步擴展,公司盈利能力有望得到進一步提升。-10 20 30 40 50 60 70 80 90新能源產品IDC服務數據中心產品智慧電能產品其他0.00%10.00%20.00%30.00%4
97、0.00%50.00%60.00%-10 20 30 40 50 60 70 80 90總營收(單位:億元)YOY 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 49/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 70:科華數據分行業毛利率:科華數據分行業毛利率 數據來源:iFinD,東北證券 增大研發投入拓展海外市場,公司利潤出現短暫下滑增大研發投入拓展海外市場,公司利潤出現短暫下滑。2024Q1Q3 公司增大研發投入及銷售費用,應用于開拓海外市場如針對海外客戶的數據中心定制開發、海外本土化招聘、薪酬激勵等,導致 2024Q3 期間費用率同比提升 6.79 個百分點至 24.3
98、%。前三季度累計計提資產減值損失 1.18 億元(主要為存貨跌價)。以上原因導致公司歸母凈利潤及扣非歸母凈利潤下降,2024Q1Q3 公司歸母凈利潤 2.38 億元,同比-46.52%;扣非歸母凈利潤 2.19 億元,同比-47.90%。圖圖 71:科華數據歸母凈利潤及:科華數據歸母凈利潤及 YOY 圖圖 72:科華數據扣非歸母凈利潤及:科華數據扣非歸母凈利潤及 YOY 數據來源:iFinD,東北證券 數據來源:iFinD,東北證券 5.4.禾望電氣:電能變換業務起家,技術經驗形成 HVDC 發展潛力 禾望電氣成立于 2007 年,初期專注于電能變換領域,主要業務包括風電變流器、光伏逆變器、儲
99、能設備等產品的研發與銷售。2008 年,公司首次亮相北京國際風能大會(CWP),逐步確立在風電變流器領域的地位。2014 年公司開始布偶新能源全產業鏈,業務延伸至光伏、儲能、氫能等領域,推出光伏逆變器、儲能變流器(PCS)、0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20172018201920202021202220232024H1總計新能源產品IDC服務數據中心產品智慧電能產品其他-100.00%-50.00%0.00%50.00%100.00%150.00%200.00%-1 2 3 4 5 6歸母凈利潤(億元)YOY(%)-150.00%-100.00%-50.0
100、0%0.00%50.00%100.00%150.00%200.00%250.00%300.00%350.00%400.00%-1 1 2 2 3 3 4 4 5 5扣非歸母凈利潤(億元)YOY(%)請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 50/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 制氫電源等產品。2024 年,禾望電氣啟動全球品牌煥新計劃,以“馭時而進,向新而行”為主題,強化在風電、光伏、儲能、氫能等領域的國際競爭力。同年,其光伏逆變器和制氫電源產品通過多項國際嚴苛認證(如 VDE、IEC 標準),為進入歐美市場鋪路。圖圖 73:禾望電氣公司發展歷程:禾望電氣公司發展歷程
101、 數據來源:禾望電氣官網,東北證券 公司放棄部分低毛利訂單,主動收縮毛利優化盈利結構。公司放棄部分低毛利訂單,主動收縮毛利優化盈利結構。2024 年前三季度公司主動放棄部分低毛利的戶用光伏逆變器訂單,集中資源拓展地面大組串市場,導致新能源業務收入同比下降 13.4%。此外,全球經濟放緩背景下,電氣行業需求減弱,國內儲能裝機增速低于預期,疊加行業價格戰加劇,迫使公司在訂單價格上讓步,進一步壓縮收入空間。2024Q1Q3 公司營業收入 23.12 億元,同比-11.61%;歸母凈利潤 2.53 億元,同比-36.91%。圖圖 74:禾望電氣營業收入及:禾望電氣營業收入及 YOY 圖圖 75:禾望電
102、氣歸母凈利潤及:禾望電氣歸母凈利潤及 YOY 數據來源:iFinD,東北證券 數據來源:iFinD,東北證券 公司已形成高壓技術經驗及電子電力技術經驗,具備公司已形成高壓技術經驗及電子電力技術經驗,具備 HVDC 發展潛力。發展潛力。公司自 2015年起持續研發 IGCT 技術,其 HD8000 系列大傳動變頻器已應用于海上風電、軌道交通等高可靠性場景。IGCT 兼具高開關速度和低導電損耗的優勢,適合高壓、大電流環境,這與 HVDC 系統的高壓直流傳輸需求高度契合。風電變流器采用模塊化設計,支持靈活擴容和冗余配置,這一技術可遷移至 HVDC 系統的開發中,實現高效-200%0%200%400%
103、600%800%1000%1200%1400%-5 10 15 20 25 30 35 40營業收入(億元)YOY(%)-100%-50%0%50%100%150%200%250%300%350%-1 2 3 4 5 6歸母凈利潤(億元)YOY(%)請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 51/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 能、低維護的供電方案。HVDC 系統需要高精度的電能轉換和動態調控能力,公司目前已有成熟數字化控制技術,用于在風電變流器中應用的動態負載調整、故障預測等功能,可遷移至 HVDC 的智能化管理。5.5.濰柴重機:柴油發電機組龍頭,WP 平臺技術驅
104、動“發-動”垂直整合優勢 船舶動力與發電設備領軍者,業績高增后步入增速換擋期。船舶動力與發電設備領軍者,業績高增后步入增速換擋期。濰柴重機是國內船舶動力與發電設備領域的核心企業,專注于 30-13600 馬力發動機、動力集成系統及發電設備的研發制造,業務覆蓋遠洋、近海、內河與發電四大領域。公司在內河/近海船舶動力市場占據領先地位,發電設備廣泛應用于船舶、通訊、油田及數據中心等行業,具備完整的動力與電力解決方案供應能力。2017 至 2024 年間,公司營業收入從 19.76 億元持續增長至 40.12 億元,年均復合增長率達 10.65%;同期歸母凈利潤實現跨越式提升,從 0.24 億元躍升至
105、 1.85 億元,年均復合增速高達 33.88%。柴油發電機組作為濰柴重機核心產品線之一,依托集團動力總成技術優勢(如 WP 系列發動機),形成“發動機+發電機”垂直整合能力。柴油機與發電機組共享 WP 平臺技術,2024 年協同研發投入占比營收 5.73%,推動智能電控、低排放機型迭代;發電機組終端客戶反哺柴油機定制化需求(如遠洋船舶高防腐機型),形成“部件-整機”雙向技術閉環。圖圖 76:濰柴重機總營收及:濰柴重機總營收及 YOY 圖圖 77:濰柴重機歸母凈利潤及:濰柴重機歸母凈利潤及 YOY 數據來源:iFinD、東北證券 數據來源:iFinD、東北證券 濰柴重機通過發動機與發電機組的垂
106、直整合,形成技術閉環。濰柴重機通過發動機與發電機組的垂直整合,形成技術閉環。柴油發電機組作為濰柴重機核心產品線之一,依托集團動力總成技術優勢(如 WP 系列發動機),形成“發動機+發電機”垂直整合能力。柴油機與發電機組共享 WP 平臺技術,2023 年協同研發投入占比營收 5.2%,推動智能電控、低排放機型迭代;發電機組終端客戶反哺柴油機定制化需求(如遠洋船舶高防腐機型),形成“部件-整機”雙向技術閉環。發電機組和柴油機業務收入持續增長,毛利率波動反映技術協同與市場需求變化。發電機組和柴油機業務收入持續增長,毛利率波動反映技術協同與市場需求變化。濰柴重機發電機組業務 2017-2024 年營業
107、收入從 4.47 億元增至 15.06 億元,年均復合增速 18.95%,顯著高于行業平均水平,新基建領域(IDC、5G 基站)需求成為主要增量。同期毛利率呈下降趨勢。柴油機業務 2017-2024 年營收由 11.02 億元增長至 18.11 億元,年均復合增速 7.35%,受益于船舶及工程機械動力需求,毛利率仍保持 13.80%-19.59%區間韌性波動。19.76 23.68 26.59 33.08 34.11 34.55 37.62 40.1213.31%19.82%12.28%24.44%3.09%1.29%8.90%6.37%0%5%10%15%20%25%30%051015202
108、53035404520172018201920202021202220232024營業總收入(億元)營業總收入同比增長率0.240.420.841.101.371.411.661.8519.44%76.83%101.31%31.08%24.70%2.90%18.28%11.10%0%20%40%60%80%100%120%0.00.51.01.52.020172018201920202021202220232024歸屬母公司股東的凈利潤(億元)歸屬母公司股東的凈利潤同比增長率 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 52/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 78:
109、濰柴重機發電機組營收(億元)與毛利率:濰柴重機發電機組營收(億元)與毛利率 圖圖 79:濰柴重機柴油機營收(億元)與毛利率:濰柴重機柴油機營收(億元)與毛利率 數據來源:iFinD、東北證券 數據來源:iFinD、東北證券 5.6.科泰電源:柴油發電機組領先廠商,儲能協同鍛造抗周期韌性 電力設備與新能源儲能雙輪驅動,戰略布局對沖經營波動。電力設備與新能源儲能雙輪驅動,戰略布局對沖經營波動??铺╇娫匆噪娏υO備為核心主業,覆蓋發電機組、輸配電設備及電源車全產業鏈,服務通信、電力、IDC 等行業,同步布局新能源儲能領域。財務表現上,2017-2023 年營收從 10.73 億元微增至 10.93 億
110、元(CAGR 0.3%),長期增長乏力;2024 年前三季度營收 7.34 億元,同比增 16.7%,短期增速反彈。利潤端波動劇烈,2017-2023 年歸母凈利潤從 0.29 億元變至 0.32 億元,但 2020 年累計虧損 1.70 億元,2021 年后逐步修復,2024 年前三季度利潤 0.25 億元,同比增 26.84%。公司通過“一主兩翼、投資助推”戰略縱向延伸電力設備產業鏈,橫向拓展新能源與儲能業務,強化綜合能源解決方案能力。圖圖 80:科泰電源總營收及:科泰電源總營收及 YOY 圖圖 81:科泰電源歸母凈利潤及:科泰電源歸母凈利潤及 YOY 數據來源:iFinD、東北證券 數據
111、來源:iFinD、東北證券 環保低噪聲柴油發電機組營收和毛利率增長乏力,面臨競爭壓力和成本挑戰。環保低噪聲柴油發電機組營收和毛利率增長乏力,面臨競爭壓力和成本挑戰??铺╇娫喘h保低噪聲柴油發電機組2017-2023年營收從9.61億元微增至9.74億元(CAGR 0.2%),增長承壓;2024 年上半年營收 4.11 億元,同比增 2.56%,增速低于新能源機組行業均值(約8%)。毛利率自2020年從18.83%驟降至11.02%后,持續于11.02%-12.97%區間低位波動,較 2017-2019 年均值(18.4%)降幅超 6 個百分點,成本優化與產品升級迫在眉睫。4.474.935.84
112、6.667.859.3210.88 15.0611.11%10.38%9.00%9.78%9.32%9.03%8.05%7.56%0%2%4%6%8%10%12%024681012141620172018201920202021202220232024營業收入(億元)毛利率11.02 13.08 14.69 18.01 17.35 17.72 19.73 18.11 13.80%16.97%18.22%19.59%17.10%16.10%15.07%13.82%0%5%10%15%20%25%051015202520172018201920202021202220232024營業收入(億元)毛
113、利率10.73 13.11 10.487.029.538.7510.937.3431.66%22.17%-20.10%-32.98%35.72%-8.16%24.86%16.72%-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%02468101214營業總收入(億元)營業總收入同比增長率0.290.180.03-1.700.080.280.320.25-40.23%-37.69%-81.70%104.95%232.91%14.84%26.84%-1000%-800%-600%-400%-200%0%200%400%-2.00-1.50-1.00-0.500.000.50歸屬母公司股
114、東的凈利潤(億元)歸屬母公司股東的凈利潤同比增長率 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 53/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 82:科泰電源環保低噪聲柴油發電機組營業收入(億元)及毛利率:科泰電源環保低噪聲柴油發電機組營業收入(億元)及毛利率 數據來源:iFinD、東北證券 5.7.泰豪科技:應急電源主業筑基,技術優化撬動高端場景盈利潛力 軍工應急雙主業承壓,戰略聚焦對沖業績滑坡。軍工應急雙主業承壓,戰略聚焦對沖業績滑坡。泰豪科技聚焦軍工裝備及應急電源產業,軍工業務涵蓋車載指揮系統、艦載作戰輔助等裝備,應急裝備延伸至智能電源、特種車輛及儲能領域。財務表現:
115、2017-2023 年營收從 51.01 億元降至 42.83 億元(CAGR-2.87%),2023 年同比驟降 30.82%,2024 年前三季度營收 25.83 億元,同比微增 4.08%;歸母凈利潤同期從 2.52 億元縮至 0.56 億元(CAGR-22.17%),2024 年前三季度虧損擴大至-2.00 億元,同比惡化 237.25%。戰略上,2023 年強化應急電源主業(收入占比 90%),優化分銷網絡滲透算力中心、半導體等高端市場,同步布局儲能車、排水車等應急特種車輛,探索工商業儲能新場景。圖圖 83:泰豪科技總營收及:泰豪科技總營收及 YOY 圖圖 84:泰豪科技歸母凈利潤及
116、:泰豪科技歸母凈利潤及 YOY 數據來源:iFinD、東北證券 數據來源:iFinD、東北證券 泰豪科技智能應急電源業務營收下滑,但毛利率持續改善。泰豪科技智能應急電源業務營收下滑,但毛利率持續改善。2018-2023 年期間,泰豪科技智能應急電源業務營業收入從 25.71 億元持續收縮至 17.92 億元,復合年增長率(CAGR)為-6.97%,盡管營收承壓,毛利率實現結構性改善,從 2018 年的 8.45%逐步提升至 2023 年的 13.44%。9.61 10.99 8.80 6.38 8.62 7.57 9.74 4.11 18.48%16.77%18.83%11.02%12.97%
117、12.41%11.51%12.38%0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%02468101220172018201920202021202220232024H1營業收入(億元)毛利率51.01 61.27 53.04 60.45 60.63 61.91 42.83 25.8330.72%20.13%-13.43%13.95%0.30%2.11%-30.82%4.08%-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%010203040506070營業總收入(億元)營業總收入同比增長率2.522.621.44-2.630.920.770.56-2.00103.45%4
118、.07%-45.06%-282.72%135.10%-16.25%-27.30%-237.25%-350%-300%-250%-200%-150%-100%-50%0%50%100%150%200%-3-2-10123歸屬母公司股東的凈利潤(億元)歸屬母公司股東的凈利潤同比增長率 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 54/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 85:泰豪科技智能應急電源營業收入(億元)及毛利率:泰豪科技智能應急電源營業收入(億元)及毛利率 數據來源:iFinD、東北證券 5.8.金盤科技:模塊化電源優質供應商,近年訂單價值激增 5.8.1.變壓器
119、業務出身,AIDC 電源設備后起之秀 金盤科技前身海南金盤特種變壓器成立于 1997 年,以干式變壓器為核心技術起家,2013 年公司啟動互聯網與制造技術融合研究,2017 年成立智能科技研究院系統推進數字化技術研發,2019年全面啟動數字化轉型,自主設計并建成7座數字化工廠,2024 年深化人工智能應用,啟動 AI 大模型訓練項目。圖圖 86:金盤科技公司發展歷程:金盤科技公司發展歷程 數據來源:金盤科技官網、公司年報、人民資訊,東北證券 5.8.2.成套設備&儲能設備提供業績增量,公司發展勢頭迅猛 成套設備與儲能設備營收占比迅速提升,總營收顯著增長。成套設備與儲能設備營收占比迅速提升,總營
120、收顯著增長。2024 年公司成套系列實現營收 19.65 億元,同比+11.02%,占總營收比重 28.48%,較上年提升 1.93pct;儲能系列實現營收5.23億元,同比+26.34%,占總營收比重7.58%,較上年提升1.37pct。2024 年公司總營收 69.01 億元,同比+3.50%,近四年 CAGR 達 29.91%。25.71 18.38 23.24 23.62 31.08 17.92 8.45%10.84%13.10%13.93%11.98%13.44%0%2%4%6%8%10%12%14%16%05101520253035201820192020202120222023營
121、業收入(億元)毛利率 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 55/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 圖圖 87:金盤科技分產品營收(單位:億元):金盤科技分產品營收(單位:億元)圖圖 88:金盤科技總營收(單位:億元)及:金盤科技總營收(單位:億元)及 YOY(單(單位:位:%)數據來源:iFinD,東北證券 數據來源:iFinD,東北證券 公司近兩年訂單額增長迅速,已與多家云廠商達成合作。公司近兩年訂單額增長迅速,已與多家云廠商達成合作。2024 年公司整體銷售訂單達 89.00 億元(不含稅),同比增長 13.63%,其中外銷訂單 33.24 億元。在數據中心領
122、域,公司憑借低損耗、低噪音、過載能力強、高可靠性、適應長期過載要求等優勢,持續為國內外客戶提供綠色節能、安全可靠的 AIDC 模塊化電源裝備(包含變壓器,成套開關電力模塊、能源管理等產品),公司產品已應用于國內外眾多項目,涵蓋阿里巴巴、百度、華為、中國移動、中國聯通等知名企業。2024 年,公司簽訂了 140 余份數據中心訂單,數據中心訂單同比增長 603.68%。公司歸母凈利潤迅速增長,盈利能力良好。2024 年公司歸母凈利潤 5.74 億元,同比+13.66%;扣非歸母凈利潤 5.51 億元,同比+14.55%。近三年公司歸母凈利潤CAGR34.67%,扣非歸母凈利潤 CAGR39.72%
123、,主要系 AIDC 相關訂單增長。隨著AIDC 建設熱度持續提升,公司盈利能力有望進一步增強。圖圖 89:金盤科技歸母凈利潤及:金盤科技歸母凈利潤及 YOY 圖圖 90:金盤科技扣非歸母凈利潤及:金盤科技扣非歸母凈利潤及 YOY 數據來源:iFinD,東北證券 數據來源:iFinD,東北證券 0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.002017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024干式變壓器系列成套系列儲能系列安裝工程業務數字化整體解決方案光伏電站業務其他業務0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50
124、%010203040506070802017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024總營收(億元)YOY(%)0.00%50.00%100.00%150.00%200.00%250.00%0.001.002.003.004.005.006.007.002017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024歸母凈利潤(億元)YOY(%)-20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%0.001.002.003.004.005.006.002017 2018 2019 2020 2021 20
125、22 2023 2024扣非歸母凈利潤(億元)YOY(%)請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 56/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 6.風險提示風險提示 1)宏觀經濟風險和行業需求波動風險:AIDC 電力設備所處行業屬于國家戰略性新興產業,國家宏觀政策變化、宏觀經濟風險加劇、市場結構調整、行業資源整合、市場供需變動等因素有可能對相關公司產品需求造成沖擊或周期性波動,進而影響公司的經營業績。2)市場競爭加劇風險:在數字經濟快速發展、“雙碳”目標逐步深入背景下,市場規模和熱度持續提升,市場競爭日趨激烈,若相關公司不能正確判斷、把握市場發展趨勢,將有可能在日趨激烈的市
126、場競爭中處于不利地位。3)主要原材料價格波動風險:AIDC 電力設備原材料主要包括銅等金屬材料、電子元器件等,其采購價格受到大宗商品市場影響,未來如果大宗商品市場價格大幅波動,則可能存在對相關公司產品毛利率和經營業績產生不利影響的風險。4)互聯網廠商資本開支不及預期。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 57/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 研究團隊簡介:研究團隊簡介:Table_Introduction 韓金呈:復旦大學應用統計碩士,四川大學金融學學士?,F任東北證券電新組證券分析師,主要研究方向為風電、光伏和儲能等。曾任東方證券股票質押/融資融券崗位。分析師聲明
127、分析師聲明 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格,并在中國證券業協會注冊登記為證券分析師。本報告遵循合規、客觀、專業、審慎的制作原則,所采用數據、資料的來源合法合規,文字闡述反映了作者的真實觀點,報告結論未受任何第三方的授意或影響,特此聲明。投資投資評級說明評級說明 股票 投資 評級 說明 買入 未來 6 個月內,股價漲幅超越市場基準 15%以上。投資評級中所涉及的市場基準:A 股市場以滬深 300 指數為市場基準,新三板市場以三板成指(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對做市轉讓標的)為市場基準;香港市場以摩根士丹利中國指數為市場基準;美國市場以納斯達克綜合指數或標普 500指
128、數為市場基準。增持 未來 6 個月內,股價漲幅超越市場基準 5%至 15%之間。中性 未來 6 個月內,股價漲幅介于市場基準-5%至 5%之間。減持 未來 6 個月內,股價漲幅落后市場基準 5%至 15%之間。賣出 未來 6 個月內,股價漲幅落后市場基準 15%以上。行業 投資 評級 說明 優于大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益超越市場基準。同步大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益與市場基準持平。落后大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益落后于市場基準。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 58/58 電力設備電力設備/行業深度行業深度 重要聲明重要聲明 本報告由東北
129、證券股份有限公司(以下稱“本公司”)制作并僅向本公司客戶發布,本公司不會因任何機構或個人接收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本公司具有中國證監會核準的證券投資咨詢業務資格。本報告中的信息均來源于公開資料,本公司對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。報告中的內容和意見僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,不保證所包含的內容和意見不發生變化。本報告僅供參考,并不構成對所述證券買賣的出價或征價。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的證券買賣建議。本公司及其雇員不承諾投資者一定獲利,不與投資者分享投資收益,在任何情況下,我公司及其雇員對任何人使用本報告及其內容所引發的任何直接或
130、間接損失概不負責。本公司或其關聯機構可能會持有本報告中涉及到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,并在法律許可的情況下不進行披露;可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行業務、財務顧問等相關服務。本報告版權歸本公司所有。未經本公司書面許可,任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表或引用。如征得本公司同意進行引用、刊發的,須在本公司允許的范圍內使用,并注明本報告的發布人和發布日期,提示使用本報告的風險。若本公司客戶(以下稱“該客戶”)向第三方發送本報告,則由該客戶獨自為此發送行為負責。提醒通過此途徑獲得本報告的投資者注意,本公司不對通過此種途徑獲得本報告所引起的任何損失承擔任何責任。東北證券股份有限公司東北證券股份有限公司 地址地址 郵編郵編 中國吉林省長春市生態大街 6666 號 130119 中國北京市西城區錦什坊街 28 號恒奧中心 D 座 100033 中國上海市浦東新區楊高南路 799 號 200127 中國深圳市福田區福中三路 1006 號諾德中心 34D 518038 中國廣東省廣州市天河區冼村街道黃埔大道西 122 號之二星輝中心 15 樓 510630