智通財經APP獲悉,中國銀河證券發布研報稱,AIDC景氣依舊,電力需求與電力設備需求呈爆發式增長。美國能源部預測,AIDC電力需求將從2023年的176TWh增長到28年的325-580TWh,佔美國總電力需求的比從2023年的4.4%提升到2028年的6.7%-12%。美國電網老化嚴重,70%的變壓器已超過25年設計壽命,美國電網負荷備用率僅20%,難以應對AI帶來的電力需求爆發式增長,AIDC需求增長進一步加劇電網壓力。中國AIDC配儲、變壓器、燃機、柴發等出海方向有望受益。
中國銀河證券主要觀點如下:
AI景氣不改,海內外資本開支持續高增
2026年開年,北美科技巨頭公布的資本開支計劃,其中2026年亞馬遜預計資本支出為2000億美元,按年+50%;2026年谷歌資本開支預計將達到1750億至1850億美元,按年+91%-102%;2026年Meta資本開支預計將達到1150-1350億美元,按年+59%-87%。國內互聯網大廠阿里巴巴計劃未來三年投入到 AI基建與雲計算上的3800億元提升至4800億;字節跳動預計2026年資本支出達1600億元人民幣,重點將集中在AI基礎設施建設。AIDC景氣依舊,電力需求與電力設備需求呈爆發式增長。
櫃外電源向800VHVDC高壓直流演進
AI算力需求爆發,單芯片功率攀升至千瓦級,機櫃功率密度激增(如NVL72架構單櫃集成72顆芯片)傳統54V供電在高壓電流下效率低、空間佔用大,無法滿足高密度算力部署需求,800VHVDC高效率、高可靠性、佔地小、減少約45%銅用量,高壓直流HVDC漸行漸近。
從海外來看,英偉達預計2027年起加速向800VHVDC過渡,OCP聯盟Meta、谷歌、微軟等企業加速士400V供電方案,預計國內廠商有望於2026年下半年實現首批發貨。從國內來看,目前單機櫃功率相對較低(20-100kW為主),芯片供給和算力規模有限,800V需求不緊迫,短期內以混合架構(UPS+800V局部應用)為主。
800V HVDC實現路徑多樣,sidecar架構、巴拿馬、SST多種場景並存
根據英偉達800V白皮書,從當前54V供電架構走向800V供電。未來供配電系統UPS和HVDC仍將長期並行發展,800VHVDC滲透率有望在2026-2027年快速提升,土400V生態成熟,適合海外快速交付,800VHVDC更適合高功率負載,成本更低,且為未來高功率升級預留空間。固態變壓器SST將變壓器、開關櫃、電源等功能,通過碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等半導體器件進行高度集成,是未來發展趨勢,有望於2027年開啓商業化導入,2029-2030年有望成為主流方案,滲透率加速上行。
櫃內電源功率密度提升,BBU、超級電容等零件重要性增加
伴隨 2026年英偉達Rubin、Rubin Ultra起量,服務器電源有望逐步採用如碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等新型半導體材料加速替代傳統硅基器件,海外英偉達鏈下一代功率從5.5kW向8-12kW演進,國內鏈5.5kW電源有望逐步滲透,服務器電源價值量顯著提升。行業呈現台達、光寶等中國台資廠商主導高端AI市場,麥格米特、歐陸通、新雷能、科士達等大陸廠商加速拓展海外市場。未來隨着英偉達推出GB300服務器,高功耗AI負載下的電壓波動、瞬時電流激增等核心痛點突出,HVDC+BBU+超級電容有望成為AI服務器標配,增量明確。
根據QYResearch預測,2024年、2031年全球BBU電源市場銷售額達到了13.97億美元、31億美元,2025-2031年CAGR為12.7%。 超級電容器向5G網絡和數據中心提供安全穩定的備用電源而不會破壞業務效率。根據QYResearch預測,2024年、2033全球超級電容器技術市場規模大約為37.1億美元、49.5億美元,2025-2033年CAGR為3.3%。
2026年液冷從「試點期」走向「規模量產」,邁向千億規模
(1)谷歌宣佈將2026年TPU芯片出貨量目標大幅上調50%至600萬顆,且新一代TPUv7單芯片功耗高達980W,要求100%採用液冷散熱方案,英偉達下一代Rubin系列芯片的功耗將達2300W。單芯片功耗與機櫃功率密度呈「台階式」上升,液冷在AIDC的滲透率加速上行,推送液冷從試點到普及。TrendForce預計,AI數據中心的液冷滲透率將從2024年的14%提升至2026年的40%,預計2026年全球液冷市場空間約150億美元(約1050億元),26-28年CAGR約30%。
(2)技術路線上,液冷以冷板DTC為主幹、微通道與兩相技術為高端補充、浸沒式面向極致高密場景的格局。冷板液冷對服務器芯片組件改動量小,從風冷過渡較為平滑,產業鏈相對成熟,適用最廣,將持續提升換熱效率、降低成本和擴展應用場景。
微通道結構將芯片金屬保護蓋與液冷板融合,內部蝕刻微米級流道,冷卻液直接流經芯片表面,大幅縮短傳熱路徑,增大接觸面積,效率比傳統冷板提升40%-60%。微通道主流結構包括直通道、蛇形通道、叉指通道、階梯通道、歧管式,按換熱方式劃分為單相流和兩相流,主流工質包括水基、氟化液,同時混合工質、液態金屬為前沿創新方向,台積電、英偉達、微軟等企業推動技術落地,微通道液冷正處於從實驗室研究向大規模產業化應用轉變的關鍵時期。
浸沒式液冷受限於氟化液高成本以及冷卻液性能問題,發展相對較慢,未來隨着高密度芯片廣泛應用,浸沒式液冷有望獲得較快增長。
(3)液冷產業鏈CDU、冷板、UQD、Manifold等環節設計難度將進一步增大,目前,歐美主導系統與服務,中國內地及中國台灣省承載製造,依託海外產能與NV/Google等項目切入全球供應鏈,疊加國內AI算力基建,液冷景氣持續上行。
北美缺電,關注AIDC配儲、變壓器、燃機、柴發出海
北美海外電力缺口與電網更新需求持續放大,燃氣輪機、SOFC、SMR、AIDC配儲多渠道加大電力供應。美國能源部預測,AIDC電力需求將從2023年的176TWh增長到28年的325-580TWh,佔美國總電力需求的比從2023年的4.4%提升到2028年的6.7%-12%。美國電網老化嚴重,70%的變壓器已超過25年設計壽命,美國電網負荷備用率僅20%,難以應對AI帶來的電力需求爆發式增長,AIDC需求增長進一步加劇電網壓力。
目前,北美整體電力缺口大,AIDC電力需求高增和分佈集中(如弗吉尼亞州、德克薩斯州、加利福尼亞州等)進一步加劇缺口,AIDC電力面臨「需求-供給-併網時間長」三重約束下:(1)光儲直連是有效解決方式,北美AIDC備電邏輯下需求約從2025年8.9GWh提升至2030年190GWh,CAGR約84%,綠電直連邏輯下需求約從2025年78GWh提升至2030年475GWh,CAGR約44%。
(2)北美電力變壓器供應缺口達30%,中國變壓器產能佔全球60%,看好中國變壓器出海。
(3)GEVernova、西門子能源和三菱重工燃機三巨頭訂單已排至2028年,但保持有限擴張,熱端動力渦輪葉片、主軸等燃機核心零部件因價值佔比高,且高端鑄造與生產的擴產周期較長,看好中國內地廠商切入全球供應鏈,國內代工以及葉片、鑄造、材料等關鍵零部件環節供應商有望受益。
(4)海外柴發需求增長快,全球大功率市場由康明斯、卡特彼勒、MTU、三菱、科勒主導,擴產保守,供給制約,國內主機廠及零部件有望通過出海打開增長空間。
風險提示
資本開支不及預期的風險;AI發展不及預期的風險,地緣政治的風險;競爭加劇的風險。