中信證券:電力供應已成為美國AI數據中心建設核心瓶頸之一

智通財經
昨天

智通財經APP獲悉,中信證券發布研報稱,當下電力供應已成為美國AI數據中心建設的核心瓶頸之一。據Aterio,當前美國在建數據中心容量達71.7GW,而2027-2028年電網新增容量預計僅25.2GW。該行判斷,本輪美國電力產業景氣的支撐在於數據中心較高投資回報與供電資源稀缺之間的矛盾:電力系統投入相對有限,但提前上電能夠加快資金迴流;據該行測算,若首年產能利用率由50%提升至75%,項目ROIC可由16.5%升至19.8%,為客戶採購高效率供電方案提供經濟基礎。考慮到電網擴容周期較長、完全離網運行難度較高,該行預計電網改造與表後發電將並行推進,混合供電逐步成為主流,電網設備、輸變電EPC及表後發電產業鏈有望共同受益。

中信證券主要觀點如下:

電力供應成為美國AI數據中心建設的核心瓶頸,算力基礎設施資本開支正向供電產業鏈擴散。

根據Aterio官網,截至2026年9月初,美國已有數據中心容量52.4GW,在建容量達71.7GW;而根據SemiAnalysis,2027-2028年美國電網新增容量預計僅25.2GW,僅為當前在建容量的35%,對應缺口約46.5GW。隨着單體數據中心規模向GW級提升,項目對供電容量、可靠性和交付速度的要求同步提高,但電網規劃、設備生產和工程施工周期均明顯長於數據中心建設周期。該行認為,數據中心建設約束已由服務器和GPU供給轉向電力接入,北美將同步推進輸配電網改造、跨區域輸電及園區側表後發電建設,電力設備與工程服務有望成為AI基礎設施投資的重要增量方向。

需求側:時間就是金錢,效率就是生命。

基於Uptime Institute官網對Tier IV數據中心的要求,根據Tom’s Hardware、alpha-matica官網和英偉達、ETN、WDC、GEV等公司公告與官網,該行測算,1GW AI數據中心總資本開支約499億美元,其中主電源、備用電源及電網系統合計佔比約17%;年運營成本約84億美元,電費佔比約8%。電力系統投入相對有限,但供電時間決定算力產能何時投入運營。在報告設定的租賃價格及利用率假設下,項目滿產後年收入可達189億美元,全生命周期ROIC約16.5%。若供電方案推動項目提前3個月上線,對應新增收入約47億美元,與主電源系統資本開支規模接近;若首年產能利用率由50%提升至75%,項目ROIC可升至19.8%,提高3.3ppts。該行認為,數據中心客戶對縮短併網及上電周期具備較高支付意願,能夠加快交付的變壓器、開關設備、燃機、燃料電池及工程服務有望受益。

供給側:電網擴容速度難以匹配數據中心建設需求,行業步入混合供電階段。

根據SemiAnalysis,2027年美國數據中心新增容量需求約39GW,電網可供容量僅24.1GW,約14.8GW需由表後發電補足;2028年需求升至54GW,電網新增供給僅約11.1GW,表後供電缺口進一步擴大至約42.6GW。電網側,Wood Mackenzie預計2026年電力變壓器和變電站設備缺口分別約15%和8%;ETN披露變壓器交期曾接近2年,輸變電施工亦受到熟練技工不足制約。園區側,燃料電池、航改燃及往復式燃機可幫助項目先行上電,GEV 2026年上半年航改燃出貨量已接近2025年全年水平。不過,完全離網仍需解決供電冗餘、負荷波動及長期運維問題。該行認為,表前與表後結合的混合供電更具可行性,電網設備、輸變電EPC及表後發電產業鏈有望共同受益。

電網擴容:電網擴容速度難以匹配數據中心建設需求,設備與施工瓶頸推動表後發電同步發展。

設備端,ETN變壓器交付周期曾接近2年,2026Q2再次延長。施工端,輸變電項目受到電工及熟練技工不足制約,成熟技工培養周期約4年。供給約束已逐步反映在企業訂單中:2026Q2 ETN北美電氣業務在手訂單達152億美元(按年+33%),GEV 2026Q2電氣化業務數據中心訂單超過50億美元,PWR 2026Q2電力基礎設施在手業務規模達437.9億美元。該行認為,訂單積累為後續電網設備與電網EPC行業收入增長提供了有力支撐。

表後發電:燃料電池、航改燃與往復式燃機加速落地。

燃料電池具備模塊化、高效率和較快部署優勢;航改燃單機功率達數十兆瓦,最快可在約1個月內完成安裝調試;天然氣往復式燃機則具備快速響應和多機並聯能力,可匹配AI負荷波動及園區分期擴容。需求端,Bloom Energy與甲骨文的協議支持最高2.8GW採購規模;GEV 2026H1航改燃新增訂單70台(按年+94%);FTAI與傑瑞合資公司取得14.65億美元首批訂單;CAT亦獲得Monarch園區初期2GW機組訂單。供給端,Bloom Energy計劃於2026年底將現有工廠產能提升至2GW,CAT將大型往復式發動機產能目標上調至2024年的近3倍,為後續交付提供支撐。考慮到完全離網仍面臨冗餘配置、負荷管理及長期運維等難點,該行預計電網與園區電源結合的混合供電將成為主流。

風險因素

AI數據中心建設進展不及預期風險;燃氣輪機產能擴張不及預期風險;燃料電池產能擴張不及預期風險;電網建設進展不及預期風險;天然氣等燃料價格大幅波動風險;行業競爭加劇風險;核電政策超預期變動風險;全球宏觀經濟增速下滑導致企業電力支出超預期下行風險等。

投資建議

當前AI數據中心具備較高投資回報,但項目ROIC對投產時間和首年產能利用率高度敏感。該行測算,當前AI數據中心全生命周期ROIC約為15%~20%;若首年產能利用率由50%提升至75%,項目ROIC可由16.5%升至19.8%;對於1GW AI數據中心,若項目提前3個月投產,新增回款可基本覆蓋主電源系統資本開支。由於美國電網擴容和併網周期難以匹配數據中心建設需求,因此該行認為表後發電不僅是解決電力缺口的臨時方案,更是提升數據中心項目ROIC的重要手段。同時,由於完全離網仍需解決供電冗餘、負荷波動及長期運維問題,因此該行認為表前與表後結合的混合供電更具可行性,電網設備、輸變電EPC及表後發電產業鏈有望共同受益。表後發電方向建議關注燃料電池、航改燃與往復式燃機相關公司;電網擴容方向建議關注變壓器與電網EPC相關企業。

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