AI數(shù)據(jù)中心行業(yè)專題報告：AIDC關(guān)注哪些環(huán)節(jié)？西部證券研發(fā)中心2025年5月7日分析師|楊敬梅

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yangjingmei@rese

分析師|陳龍滄

S0800525040003chenlongcang@res機(jī)密和專有未經(jīng)西部證券許可，任何對此資料的使用嚴(yán)格禁止證券研究報告1AI數(shù)據(jù)中心驅(qū)動電力需求激增，能源與算力成為長期博弈主線。隨著AIGC等大模型技術(shù)落地加速，AI數(shù)據(jù)中心成為算力承載

的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，功耗密度大幅上行，單柜功率由傳統(tǒng)的4-6kW躍升至20-40kW

。2030年中美數(shù)據(jù)中心年用電量將分別達(dá)1.7萬億和1.2萬億千瓦時，均為2022年的6倍以上。液冷、UPS

、電源模塊等成為能耗結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵的能量消耗主體。電源模塊面臨更高功率密度與轉(zhuǎn)換效率要求，AC-DC

、DC-DC價值量增加。AI服務(wù)器電源轉(zhuǎn)換效率需達(dá)到97.5%-98%

，價值

量有望顯著提升，單臺服務(wù)器機(jī)柜的價格約為200-300萬美元，其中DC-DC模塊單卡價值已達(dá)1550元，整機(jī)配置可達(dá)1.2萬元，

預(yù)計整體市場規(guī)模將超過199億元，國產(chǎn)廠商加速替代進(jìn)程。電源模塊環(huán)節(jié)推薦核心標(biāo)的麥格米特，建議關(guān)注歐陸通。HVDC與巴拿馬電源迭代替代UPS

，高效供電架構(gòu)成主流趨勢。HVDC系統(tǒng)省去逆變環(huán)節(jié)，效率高達(dá)97.5%，在大型AI數(shù)據(jù)中心逐步普及；巴拿馬電源進(jìn)一步簡化供電鏈路，提升系統(tǒng)效率至98.5%

。中恒電氣等龍頭企業(yè)加快技術(shù)升級，滲透率有望持續(xù)提升，迎接百億級市場空間。HVDC板塊建議關(guān)注中恒電氣、禾望電氣、通合科技、科華數(shù)據(jù)。干式變壓器為核心組件，需求量提升推動單GW價值上行。AI數(shù)據(jù)中心對供電連續(xù)性與電壓穩(wěn)定性要求極高，干式變壓器憑借

高安全性優(yōu)勢成為主流。2023年數(shù)據(jù)中心變壓器市場規(guī)模為92億美元，預(yù)計2024-2032年CAGR超過7%

。金盤科技2024年已簽訂140余份數(shù)據(jù)中心訂單，同比增長603.68%

。推薦伊戈爾，建議關(guān)注金盤科技、明陽電氣。柴油發(fā)電機(jī)組需求旺盛，核心設(shè)備價值量高企。高等級數(shù)據(jù)中心對備用電源提出強(qiáng)配置要求，柴油發(fā)電機(jī)組具備持續(xù)供電能

力，市場需求持續(xù)釋放。2023年全球柴油發(fā)電機(jī)市場規(guī)模為194.6億美元，中國數(shù)據(jù)中心用柴油發(fā)電市場空間約為554億元。發(fā)動機(jī)作為核心部件占比達(dá)60%-70%，國內(nèi)替代仍具廣闊空間。建議關(guān)注科泰電源、濰柴重機(jī)、聯(lián)德股份。建議關(guān)注AI數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)質(zhì)廠商：電源模塊環(huán)節(jié)推薦：

1）麥格米特：已成為英偉達(dá)Blackwell平臺電源核心供應(yīng)商；建議關(guān)注：2）歐陸通：國產(chǎn)高功率服務(wù)器電源領(lǐng)航者。UPS/HVDC環(huán)節(jié)建議關(guān)注：

1）中恒電氣：

HVDC國內(nèi)龍頭，

目前正加大出海布局；

2）科華數(shù)據(jù)：為騰訊機(jī)房供應(yīng)HVDC設(shè)備；3）通合科技：HVDC新產(chǎn)品持續(xù)落地，下游客戶驗證持續(xù)推進(jìn)；4）

禾望電氣：電力電子領(lǐng)先企業(yè)向HVDC拓展。變壓器環(huán)節(jié)推薦：1）伊戈爾：阿里AIDC移相變壓器指定供應(yīng)商；建議關(guān)注：

2）金盤科技：AIDC干式變壓器龍頭企業(yè)；

3）明陽電氣：深耕新能源變壓器、數(shù)據(jù)中心電力模塊。柴油發(fā)電機(jī)環(huán)節(jié)建議關(guān)注：1）科泰電源：柴油發(fā)電機(jī)行業(yè)龍頭，市占率領(lǐng)先。2）濰柴重機(jī)：全球最大功率柴油發(fā)電機(jī)組生廠商，適配阿里、百度等云廠商

數(shù)據(jù)中心。3）聯(lián)德股份：優(yōu)質(zhì)鑄件領(lǐng)軍者，向AIDC上游零部件布局。相對表現(xiàn)1個月3個月12個月電力設(shè)備6.12-9.20-3.33滬深3005.05-3.143.05行業(yè)評級超配前次評級超配評級變動維持近一年行業(yè)走勢

電力設(shè)備滬深300

核心結(jié)論風(fēng)險提示:數(shù)據(jù)中心投資不及預(yù)期；海外貿(mào)易風(fēng)險；行業(yè)競爭加??；技術(shù)迭代風(fēng)險。

17%11%5%-1%-7%-13%-19%2024-05

2024-09

2025-01請仔細(xì)閱讀尾部的免責(zé)聲明

2

01

AI數(shù)據(jù)中心用電需求上漲，能源供給體系亟待重構(gòu)

02

電源模塊價值量抬升，AC/DC與DC/DC國內(nèi)替代加速

03

供電體系迭代升級，HVDC加速替代傳統(tǒng)UPS 04變壓器成為AI電力系統(tǒng)剛需，出海挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存

05

柴油發(fā)電機(jī)組景氣度高位運(yùn)行目

錄CONTENTS3傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心AI數(shù)據(jù)中心算力類型以CPU為中心，適用于一般性的計

算需求以GPU類芯片為中心，提供并行

計算，處理AI模型訓(xùn)練所需的大量矩陣運(yùn)算功耗單臺（1U）約400W，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架功率可達(dá)4000W以上單臺服務(wù)器約5-10kW，集群化部

署后機(jī)柜密度超40kW技術(shù)架構(gòu)采用馮·諾伊曼主從架構(gòu)，面對大規(guī)模并行計算時限制了性能的提升采用全互聯(lián)對等架構(gòu)，允許處理

器之間以及處理器到內(nèi)存、網(wǎng)卡

直接通信，實現(xiàn)分布式并行計算散熱模式算力密度相對較低，采用傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱采用液冷或風(fēng)液混合的散熱技術(shù)，保證高性能計算設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行承載業(yè)務(wù)承載企業(yè)級應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲，如Web服務(wù)、數(shù)據(jù)庫管理和文件存儲等常規(guī)信息處理任務(wù)為人工智能和大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供算

力、存儲和相關(guān)服務(wù)，如AI模型

訓(xùn)練、推理等“算力的盡頭是電力

”，AI數(shù)據(jù)中心或?qū)黼娫淳o缺及區(qū)域性缺電風(fēng)

險。

目前，熱門聊天機(jī)器人ChatGPT每天響應(yīng)用戶約2億個請求，要消耗

超過50萬千瓦時的電力，其每天用電量是美國家庭平均用電量的1.7萬多

倍。預(yù)計2030年中、美數(shù)據(jù)中心年用電量分別將達(dá)1.7萬億千瓦時和1.2

萬億千瓦時，均為2022年的6倍以上，此外，國際能源署表示，美國近一半新增電力需求將來自數(shù)據(jù)中心。AI服務(wù)器功率較普通服務(wù)器高6～8倍，對能耗需求大幅提升。隨著深度

學(xué)習(xí)、

自然語言處理、計算機(jī)視覺等AI技術(shù)的不斷突破，大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練

模型和實時數(shù)據(jù)處理任務(wù)對算力的需求急劇上升。AI數(shù)據(jù)中心將部署更

多高性能計算設(shè)備，如GPU

、TPU等專用硬件。數(shù)據(jù)中心的能耗不僅來

源于計算設(shè)備本身，還包括輔助設(shè)施，如液冷、UPS系統(tǒng)等。液冷系統(tǒng)

耗電量僅次于IT設(shè)備，占總能耗的10%-50%。圖：AI智算數(shù)據(jù)中心以CPU、GPU、TPU為核心

1.1

AI數(shù)據(jù)中心耗電量大，短期是算力之爭，長期是能源之爭資料來源：財聯(lián)社，證券時報網(wǎng)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫，綠色創(chuàng)新發(fā)展研究院，華為研究院，

中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院，網(wǎng)易，架構(gòu)師技術(shù)聯(lián)盟公眾號，ESGNews，西部證券研發(fā)中心請仔細(xì)閱讀尾部的免責(zé)聲明4

表：AI數(shù)據(jù)中心功耗遠(yuǎn)超傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心推理算力占比提升，訓(xùn)練算力逐年降低。AI數(shù)據(jù)中心主要包括兩個

環(huán)節(jié)：訓(xùn)練和推理。根據(jù)IDC的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2022年部署的智算算力中，訓(xùn)練算力占比為41.5%，推理算力占比達(dá)到58.5%；預(yù)計到2026年，推理算力的占比將會提升到62.2%，訓(xùn)練算力降低到

37.8%。GPU的算力與功耗成正相關(guān)，高性能英偉達(dá)顯卡與國產(chǎn)GPU的單卡

功耗都在300W以上。為確保大模型訓(xùn)練的效率和成本最優(yōu)，訓(xùn)練業(yè)務(wù)需建立高度集中化的GPU集群。基于GPU的分布式工作原理，如

果需要在減少訓(xùn)練時間的同時降低訓(xùn)練的成本，必須在更小的物理空間內(nèi)部署更多的GPU服務(wù)器，提高集群算效。因此，智算中心機(jī)柜面臨功耗高密度化挑戰(zhàn)，單機(jī)柜功耗從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的4-6kW增加至20-40kW

。AI超算平臺需要建立高度集中化的GPU集群，通常由8卡GPU或NPU模組構(gòu)成?；谛酒臄?shù)值可推算每臺AI服務(wù)器

的功耗在5-10kW，例如NVIDIA的8卡HGXA100超算平臺總功耗達(dá)

6.5kW，其中GPU功耗占3.2kW

。AI服務(wù)器組成整體機(jī)柜后功率密度

將達(dá)40kW以上。表：NVIDIAGPU產(chǎn)品功耗與性能相關(guān)產(chǎn)品代號V100（NVLink）A100（SXM）H100（SXM）A800（SXM）顯存32/16GBHBM280GB

HBM280GB80GB

HBM2顯存帶寬900

GB/s2039GB/s3TB/s2039GB/s最大熱功耗300W400W700W400W架構(gòu)HGXA100HGX

H100HGX

H200HGX

B100

HGX

B2008xA100

SXM8xH100SXM8xH200SXM8xB100SXM

8xB200SXMAmpereHopperBlackwell顯存大小640GB1.1TB1.1TB1.44/1.5TB

1.44/1.5TB

1.2

AI數(shù)據(jù)中心耗電量大，算力提升帶動GPU功耗增長總功耗6.5kW10.2kW10.2kW10.2kW14.3kWFP16稠密算力2.4P

8P8P14P18P資料來源：華為研究院，英偉達(dá)產(chǎn)品說明書，Vertiv白皮書，

西部證券研發(fā)中心請仔細(xì)閱讀尾部的免責(zé)聲明

5顯存寬帶8x2TB/s8x3.35TB/s8x4.8TB/s8x8TB/s8x8TB/sGPU功耗3.2kW5.6kW5.6kW5.6kW8kW表：NVIDIA超算平臺整體功耗隨算力提升而增加圖：歷代訓(xùn)練平臺功耗攀升·AI數(shù)據(jù)中心電力供應(yīng)系統(tǒng)較為復(fù)雜，以適配GPU集群的高密度負(fù)載需求。經(jīng)過從主干網(wǎng)到機(jī)柜的一系列流程，電力系統(tǒng)將10kV+超高壓交流電轉(zhuǎn)換為0.8V超低壓直流電。從主干網(wǎng)接入的10kV+高壓交流電經(jīng)中壓配電系統(tǒng)分配后，輸入10kV/0.4kV變壓器，通過UPS（不間斷電源）將市電穩(wěn)

壓后輸入PDU（配電單元）進(jìn)行二次降壓，而后輸入AC/DC電源模塊。機(jī)柜內(nèi)電源模塊中PSU（電源供應(yīng)單元）將電網(wǎng)提供的交流電（AC）轉(zhuǎn)換為AI服務(wù)器穩(wěn)定運(yùn)行所需的直流電（DC）。最后，芯片電源模組將輸入的直流電轉(zhuǎn)換為芯片所需的超低直流電壓?！るS著算力及功耗的增加，電力系統(tǒng)面臨優(yōu)化散熱方案的挑戰(zhàn)。普遍使用的液冷技術(shù)分為浸潤式、冷板式、噴淋式三種，與傳統(tǒng)風(fēng)冷系統(tǒng)相比，其二次側(cè)（TCS側(cè)）采用不導(dǎo)電的冷卻液直接或間接與服務(wù)器接觸，提升換熱效率。數(shù)據(jù)中心備用電源包括BBU（備用電池單元）、UPS、柴油發(fā)電機(jī)等，UPS、BBU響應(yīng)時間較柴油發(fā)電機(jī)快，但持續(xù)時間不長。柴油發(fā)電機(jī)響應(yīng)時間約為100秒，其作為備用電源可在市電故障時接替UPS持續(xù)、穩(wěn)定向數(shù)據(jù)中心提供電力保障。電壓轉(zhuǎn)換主干網(wǎng)接入10kV+

AC變壓器10kV

AC→400V/480VACUPS400V/480VAC

→

DC

→400V/480VACPDU400V/480VAC

→

230V/400VACPSU230V/400VAC

→

50V

DC芯片電源模組50VDC→

12V/0.8V

DC

1.3AI數(shù)據(jù)中心電源架構(gòu)，實現(xiàn)超高壓交流電到超低壓直流電轉(zhuǎn)換資料來源：水晶球財經(jīng)網(wǎng)，ResearchGate，芝能汽車，西部證券研發(fā)中心請仔細(xì)閱讀尾部的免責(zé)聲明6圖：數(shù)據(jù)中心電源分為保障電路UPS、機(jī)架電源AC/DC、芯片電源模組三個層級表：數(shù)據(jù)中心電源將10kV+交流電轉(zhuǎn)換為超低壓直流電?AI電源架構(gòu)三層協(xié)同，保障算力芯片穩(wěn)定供電。AI服務(wù)器電源是數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，為服務(wù)器集群提供穩(wěn)定、高效的電能供應(yīng)。

圖：機(jī)柜內(nèi)電源包括AC/DC電源模塊、DC/DC轉(zhuǎn)換器及儲能單元數(shù)據(jù)中心電源采用三級電源架構(gòu)設(shè)計：首先通過機(jī)柜外電源確保供電安全，再經(jīng)由機(jī)架電源AC/DC轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行電力分配，最后通過芯片電源模組DC/DC完成精準(zhǔn)降壓，進(jìn)而實現(xiàn)從電網(wǎng)到AI加速器芯片的高效電能傳輸。?機(jī)柜外電源：機(jī)柜外電源架構(gòu)升級，HVDC與巴拿馬電源加速替代

UPS

。當(dāng)前數(shù)據(jù)中心供電架構(gòu)正從傳統(tǒng)UPS向更高效的HVDC（高壓直流）及巴拿馬電源演進(jìn)。UPS技術(shù)成熟穩(wěn)定，但受到能效瓶頸與占地面積限制。HVDC取消逆變環(huán)節(jié)，直接輸出直流電，顯著提

升傳輸效率。巴拿馬電源則進(jìn)一步突破，采用移相變壓器替代傳統(tǒng)干變并整合進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)部，能量轉(zhuǎn)換效率提升至97%。?AC/DC：

PSU迭代驅(qū)動AC/DC升級，第三代半導(dǎo)體加速滲透

。

PSU是AI服務(wù)器機(jī)柜中提供電源的重要組件，其主要功能是將外部

交流電轉(zhuǎn)換為計算機(jī)內(nèi)部各個組件所需特定電壓的直流電，具有提

供穩(wěn)定電源、過載保護(hù)、短路保護(hù)的功能。由于更高的功率密度及

轉(zhuǎn)換效率需求，碳化硅、氮化鎵等第三代半導(dǎo)體器件進(jìn)入PSU電源領(lǐng)域，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的輸出功率可提高約50%。?DC/DC：DC/DC精準(zhǔn)降壓，支撐AI集群高能效運(yùn)行。DC/DC環(huán)節(jié)

進(jìn)一步將電壓轉(zhuǎn)換為芯片級電壓直流電，如供給GPU和CPU使用

的直流低電壓。芯片中的降壓型穩(wěn)壓器（BUCK）通過周期性開關(guān)

來控制輸出電壓，將輸入電壓通過MOSFET實現(xiàn)電壓降低。

1.4AI數(shù)據(jù)中心電源架構(gòu)，確保數(shù)據(jù)中心供電穩(wěn)定資料來源：PowerSystemDesign，證券時報網(wǎng)，西部證券研發(fā)中心

請仔細(xì)閱讀尾部的免責(zé)聲明7直流供電相較傳統(tǒng)交流供電系統(tǒng)，可節(jié)約15%-30%能耗：數(shù)據(jù)中心內(nèi)大部

分IT設(shè)備內(nèi)部均需直流供電，而當(dāng)前數(shù)據(jù)中心電力供應(yīng)普遍采用交流供電系統(tǒng)，需要經(jīng)過多次電能轉(zhuǎn)換，既增加了設(shè)備的能耗，也對供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)

行造成影響。這在在高密度、高功耗的AI數(shù)據(jù)中心尤為明顯。而直流供電

（HVDC）在遠(yuǎn)程電力傳輸、整合可再生能源和互聯(lián)電網(wǎng)方面更高效。因此，

直接采用直流供電能夠簡化供電鏈路、減少轉(zhuǎn)換損失。政策利好微電網(wǎng)建設(shè)，新能源微網(wǎng)已成電力改革新方向：根據(jù)數(shù)字儲能網(wǎng)，

2022年全球微電網(wǎng)市場規(guī)模約為289億美元，2027年預(yù)計達(dá)到607億美元，

復(fù)合增長率16%

。2024年，多部委聯(lián)合發(fā)布《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動

方案》要求加快微電網(wǎng)項目建設(shè)。微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲能裝置、能

量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)，裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，既可與大

電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，也能在電網(wǎng)故障或需要時與主網(wǎng)斷開單獨運(yùn)行。新能源微網(wǎng)

是一種基于分布式能源的電力系統(tǒng)，它可以整合太陽能、風(fēng)能、儲能系統(tǒng)等多種新能源資源，實現(xiàn)就地發(fā)電、儲能及消費(fèi)的閉環(huán)管理。直流微網(wǎng)結(jié)合新能源供電，解決數(shù)據(jù)中心能源問題：微電網(wǎng)分為直流微電網(wǎng)交流微電網(wǎng)、交直流混合微電網(wǎng)等。直流微電網(wǎng)通過直流母線整合分布式電源、儲能與負(fù)荷通過電力電子變換器向不同電壓等級的負(fù)荷供電，相比交流微電網(wǎng)可更高效地接納風(fēng)、光等分布式可再生能源發(fā)電系統(tǒng)，實現(xiàn)碳排放目標(biāo)。伴隨AI產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)中心用電量在持續(xù)上升。完整的直流微電

網(wǎng)解決方案能夠提高電源利用效率，利用儲能裝置發(fā)揮削峰填谷能力，使供電方式更加靈活。此外，直流微網(wǎng)能夠提高數(shù)據(jù)中心供電的可靠性和穩(wěn)定性

直流供電蓄電池可作為電源并聯(lián)在負(fù)載端，當(dāng)外部電網(wǎng)不穩(wěn)定時，蓄電池可確保不間斷供電。8

1.5

未來電源方式：新能源微網(wǎng)+數(shù)據(jù)中心資料來源：數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營管理公眾號，數(shù)字儲能網(wǎng)，C2ES，騰訊官網(wǎng)，西部證券研發(fā)中心請仔細(xì)閱讀尾部的免責(zé)聲明8圖：新能源微網(wǎng)利用儲能裝置，發(fā)揮電力需求削峰填谷能力圖：新能源微電網(wǎng)是基于分布式能源的電力系統(tǒng)能源互聯(lián)網(wǎng)加速構(gòu)建，分布式能源與智能電網(wǎng)深度融合。能源互聯(lián)網(wǎng)

可理解是綜合運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù),

信息技術(shù)和智能管理技術(shù),

將

大量由分布式能量采集裝置,分布式能量儲存裝置和各種類型負(fù)載構(gòu)

成的新型電力網(wǎng)絡(luò)、石油網(wǎng)絡(luò)、天然氣網(wǎng)絡(luò)等能源節(jié)點互聯(lián)起來,以

實現(xiàn)能量雙向流動的能量對等交換與共享網(wǎng)絡(luò)。我國能源互聯(lián)網(wǎng)政策

自“九五

”規(guī)劃起步，推動能源結(jié)構(gòu)向清潔化、數(shù)字化與智能化持續(xù)演進(jìn)?！ぁ笆?/p>

”（2011-2015）：擴(kuò)大西電東送規(guī)模，特高壓進(jìn)入密集建

設(shè)期：“十二五

”期間，國家電網(wǎng)計劃投入5000億元專項資金用于特

高壓電網(wǎng)建設(shè)，新建特高壓輸電線路總長度達(dá)4萬公里，新增變電

（換流）總?cè)萘?.3億千伏安。到2015年末全面建成以“三縱三橫”

為骨

干網(wǎng)架的特高壓交流輸電網(wǎng)絡(luò)及11條特高壓直流輸電工程，實現(xiàn)“西

電東送

”和“北電南送

”的全國性能源優(yōu)化配置格局?！ぁ笆?/p>

”（2016-2020）：能源與信息領(lǐng)域深度融合，推進(jìn)源網(wǎng)荷

儲一體化：“源網(wǎng)荷儲

”即包含了電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲能四方面要素的綜合性電力系統(tǒng)。截至2024年3月，全國已有27個省份、

自治區(qū)

開展源網(wǎng)荷儲一體化建設(shè)項目150個，電源總裝機(jī)超1億千瓦?！ぁ笆奈?/p>

”（2021-2025）：推進(jìn)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化，加強(qiáng)智能微

電網(wǎng)建設(shè)：智能電網(wǎng)通過分布式能源、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、信息通

信等技術(shù)部署電力供應(yīng)，通過儲能裝置提高電網(wǎng)靈活性。國家電網(wǎng)計

劃在“

十四五”期間投入2.23萬億元用于電網(wǎng)升級，全國電網(wǎng)總投資預(yù)

計近3萬億元，南方電網(wǎng)公司預(yù)計2025年，配電網(wǎng)將達(dá)5000萬千瓦分

布式光伏、250萬臺充電樁接入水平，2027年基本實現(xiàn)柔性化、智能

化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型。9

1.6政策利好能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，推動能源結(jié)構(gòu)演進(jìn)資料來源：Opentechdiary，艾意凱咨詢，中央政府門戶網(wǎng)站，智研咨詢，Gpower，21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)，西部證券研發(fā)中心請仔細(xì)閱讀尾部的免責(zé)聲明9圖：能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶來三個層面的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇圖：能源互聯(lián)網(wǎng)使各類能源節(jié)點互聯(lián)個集發(fā)電、輸電、配電及消費(fèi)于一體的能源互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)全流程、全時空、全鏈條的智能調(diào)控與優(yōu)化。概括來說，AI賦能電力領(lǐng)域的方式主要有以下幾種：1.智能調(diào)度與儲能管理協(xié)同發(fā)力，助力電網(wǎng)提質(zhì)增效降本?運(yùn)用“專家系統(tǒng)”，優(yōu)化調(diào)度策略：電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)在運(yùn)行過程中對知識經(jīng)驗的要求較高，AI技術(shù)的“專家系統(tǒng)”是指在利用信息技術(shù)，建立完善的數(shù)據(jù)庫，讓AI技術(shù)具備專家的能力，能夠觀察電力系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度狀態(tài)，模擬

人工進(jìn)行分析、決策。?

智能化儲能系統(tǒng)：利用AI大模型優(yōu)化算法進(jìn)行輔助決策，融合政策文本、實時電價、空間氣象等多模態(tài)數(shù)據(jù)實現(xiàn)儲能設(shè)備的智能調(diào)控。在電力供應(yīng)不足時提供及時補(bǔ)充，在電力過剩時高效儲能，能夠?qū)崿F(xiàn)儲能系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定與高效運(yùn)行。2.實時感知+算法預(yù)測提升交易靈活性，構(gòu)建智能化能量價值閉環(huán)。·用戶側(cè)智能負(fù)荷管理：AI大模型基于設(shè)備歷史運(yùn)行工況、氣象條件、地形地

貌、節(jié)假日和社會經(jīng)濟(jì)活動等多種數(shù)據(jù)，完成對發(fā)電設(shè)施未來輸出功率的推演以及對電力負(fù)荷的高精度預(yù)測，幫

助電網(wǎng)平衡供需和規(guī)劃能源儲備與調(diào)度。·自動化電力交易系統(tǒng)：AI大模型基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析歷史電力交易數(shù)據(jù)、發(fā)電站輸出、需求趨勢預(yù)測電力價格，幫助發(fā)電企業(yè)優(yōu)化交易策略，提高市場響應(yīng)速度。AI+能源”重塑電力系統(tǒng)形態(tài)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為必由之路。面對新能源接入比例不斷提高、負(fù)荷波動加劇以及綠色低碳發(fā)展要求不斷提升的現(xiàn)實，構(gòu)建以數(shù)字化、智能化為核心的新型電力系統(tǒng)已成為主流趨勢。近年來，通過“AI+能源”模式，利用人工智能在電力市場中的深度應(yīng)用，能源企業(yè)正逐步構(gòu)建起一

圖：AI與智能電網(wǎng)融合，搭建全流程數(shù)字化平臺

1.7算力升級反哺能源產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)算電協(xié)同發(fā)展資料來源：德勤，國家能源局，南方能源建設(shè)，MDPI，西部證券研發(fā)中心請仔細(xì)閱讀尾部的免責(zé)聲明10

01

AI數(shù)據(jù)中心用電需求上漲，能源供給體系亟待重構(gòu)

02

電源模塊價值量抬升，AC/DC與DC/DC國內(nèi)替代加速

03

供電體系迭代升級，HVDC加速替代傳統(tǒng)UPS 04變壓器成為AI電力系統(tǒng)剛需，出海挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存

05

柴油發(fā)電機(jī)組景氣度高位運(yùn)行目

錄CONTENTS11AI服務(wù)器電源的功率密度和效率需大幅提升?AI算力推動電源需求激增，GPU能耗進(jìn)入TWh時代。AI服務(wù)器電源

的特殊性主要在于其功率密度和效率。國際能源署（IEA）的數(shù)據(jù)指

出，2023年NVIDIA芯片的電力消耗已達(dá)7.3TWh

，2026年電力消耗將達(dá)2023年的10倍。隨著AI服務(wù)器功耗的快速提升，服務(wù)器電源必

須在保持效率不變的情況下通過提升功率密度以滿足AI服務(wù)器在處

理大量數(shù)據(jù)和復(fù)雜計算任務(wù)時對電源的高要求。?單機(jī)柜功率最高突破120kW

，模塊化挑戰(zhàn)升級。AI系統(tǒng)在訓(xùn)練過程

中需要用到GPU和TPU等加速器，它們可以處理重復(fù)性和密集型計算，但卻異常耗電，功率大幅提升。如英偉達(dá)的DGX-1

GPU超級計

算機(jī)內(nèi)置8個Tesla

P100

GPU，每個GPU算力達(dá)到21.2TeraFLOP，

總共需要3200W的系統(tǒng)總功率；而最新一代的DGX-2超級計算機(jī)則

內(nèi)置16個Tesla

V100

GPU，每個GPU算力達(dá)2

petaFLOP，所需系

統(tǒng)總功率達(dá)到10kW

。在功率密度方面，AI服務(wù)器電源在使用時需要

插入標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架中，電源功率隨著算力需求的增加而提升，功率密度

的提升是主要難點

。H100服務(wù)器機(jī)架的10.2KW的功率需要配備

19.8kW的電源，而NVL72機(jī)架的120KW功率則要求198KW的電源

模塊。AI服務(wù)器電源的功率密度可達(dá)100W/立方英寸，遠(yuǎn)超普通服務(wù)器電源的50W/立方英寸。?轉(zhuǎn)換效率提升至98%，支撐AI服務(wù)器穩(wěn)定高效運(yùn)行。傳統(tǒng)服務(wù)器電

源的轉(zhuǎn)換效率一般在96%，而AI服務(wù)器電源則需達(dá)到97.5%-98%的

高標(biāo)準(zhǔn)，以降低能量損耗并支撐更高功率密度的GPU。AI服務(wù)器電源普通服務(wù)器電源功率密度可達(dá)100W/立方英寸50W/立方英寸左右轉(zhuǎn)換效率需要達(dá)到97.5%-98%的轉(zhuǎn)換效率以降低能量損耗通常為96%電源架構(gòu)包括UPS、AC/DC和DC/DC三個層級，

以確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。/生產(chǎn)成本可能需要四顆1800W的高功率電源，成本大幅上升只需要兩顆800W的電源，較低 2.1AI服務(wù)器電源功率密度、效率提升，用電需求增長資料來源：明陽電路公眾號，中方信報公眾號，ElectronicDesign，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫，西部證券研發(fā)中心請仔細(xì)閱讀尾部的免責(zé)聲明12

表：AI服務(wù)器電源較普通服務(wù)器電源要求更高的功率密度、更強(qiáng)的轉(zhuǎn)換效率等圖：AI電源功率密度持續(xù)提升AI電源服務(wù)器需求快速增長，價值量有望提升?AI技術(shù)精進(jìn)，電力消耗劇增。據(jù)ArtificialIntelligenceIndexReport

2023統(tǒng)計，各類先進(jìn)的AI模型，如DeepMind

Gopher

、HuggingFace

BLOOM、OpenAI

GPT-3、Meta

OPT的單次訓(xùn)練耗電量分別高達(dá)1066MWh、433MWh、1287MWh和324MWh。?全球服務(wù)器出貨回暖，AI服務(wù)器需求快速增長。受益于AI大模型快

速發(fā)展，算力需求快速提升，而AI服務(wù)器作為算力承載的核心基礎(chǔ)

設(shè)施，其出貨量有望快速增長。根據(jù)TrendForce集邦咨詢統(tǒng)計，

2023年AI服務(wù)器（包含搭載GPU

、FPGA

、ASIC等）出貨量近120

萬臺，

同比增長38.4%

，在整體服務(wù)器出貨量中占比接近9%

，

2022-2026年AI服務(wù)器出貨量CAGR將達(dá)22%。?AI

服務(wù)器對電源要求更高，有望提升服務(wù)器電源價值量。大模型

AI

訓(xùn)練服務(wù)器對算力需求更高，其服務(wù)器電源功率和配置數(shù)量明顯

提升。AI服務(wù)器功率是普通服務(wù)器的6-8倍，

因此需要的電源也相

應(yīng)增加，通用服務(wù)器通常使用2個800W電源，而AI服務(wù)器則需4個

1800W電源。服務(wù)器電源價格通常與其功率成正相關(guān)，故價值量或

有所提升

。

參

考

浪

潮

信

息

官

網(wǎng)

信

息

，

浪

潮

信

息

通

用服

務(wù)

器

NF5170G7支持1+1冗余550W/800W/1300W

CRPS標(biāo)準(zhǔn)電源，而

其AI

服務(wù)器

NF5468G7

卻

需要4

個

1600W/2000W/2200W/3000W80Plus鉑金/鈦金PSU

，支持N+N冗余，電源數(shù)量及功率要求均有明顯提升，后者價值量自然更高。250200150100500

出貨量

yoy237190150118862022

20232024E

2025E

2026E45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%14501400135013001250120014231359133812902020

2021

2022

2023

2024E6%4%2%0%-2%-4%-6%-8% 2.2AI高速發(fā)展帶來用電需求提升，AI電源價值量增加圖：2024全球服務(wù)器出貨量有望達(dá)約1365萬臺（單位：萬臺）

出貨量

yoy資料來源：芝能汽車，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫，浪潮信息官網(wǎng)，TrendForce，

西部證券研發(fā)中心

請仔細(xì)閱讀尾部的免責(zé)聲明13圖：2026年全球AI服務(wù)器出貨量有望達(dá)237萬臺（單位：萬臺）1365l麥格米特持續(xù)與英偉達(dá)及服務(wù)器廠商進(jìn)行對接驗證，推出適配電源系統(tǒng)。麥格米特自2023年起與英偉達(dá)進(jìn)行對接和相關(guān)測試，并在2024年10月17日晚間發(fā)布公告，正式成為英偉達(dá)的供應(yīng)商伙伴。在2024年10月15日至17日召開的OCP全球峰會上，麥格米特推出了適用于NVIDIA

MGX?平臺的最新電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有6個5500瓦電源模塊，在1U服務(wù)器電源架中提供總計33kW的功率，效率高達(dá)97.5%。麥格米特作為40余家數(shù)據(jù)中心部件提供商之一，參與了英偉達(dá)Blackwell

GB200系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計與合作建設(shè)。

目前，麥格米特正在與英偉達(dá)以及服務(wù)器廠商鴻海等進(jìn)行緊密的對接和相

關(guān)測試工作。lCRPS高規(guī)格電源產(chǎn)品獲認(rèn)可，麥格米特電源進(jìn)展迎來超預(yù)期點。在服務(wù)器電源領(lǐng)域，英特爾的通用冗余電源標(biāo)準(zhǔn)（CRPS）是頂級標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)壁

壘較高，麥格米特作為供貨商之一，其CRPS系列服務(wù)器電源穩(wěn)定性強(qiáng)，最高覆蓋功率可達(dá)2200W，為國家新基建所需求的數(shù)據(jù)中心建設(shè)的計算設(shè)

備提供高功率密度電源。全系列CRPS電源的平臺完善可滿足客戶不同設(shè)備的選擇，2023年底該項目進(jìn)入驗證階段。圖：NVIDIAGB200NVL72機(jī)柜連接36個CPU和72個BlackwellGPU表：麥格米特CRPS系列服務(wù)器電源效率可達(dá)94%輸出電流

46.00A/2.50A67.00A/2.50A108.00A/2.50A133.00A/2.50A183.00A/2.50A

2.3AI電源市場空間廣闊，麥格米特訂單放量參數(shù)MEG-CRPS550AOPMEG-CRPS800AOPMEG-CRPS1300AOPMEG-CRPS1600AOPMEG-CRPS2200AOP資料來源：英偉達(dá)產(chǎn)品說明書，麥格米特官網(wǎng)，麥格米特公司公告，麥格米特2023年報，

西部證券研發(fā)中心請仔細(xì)閱讀尾部的免責(zé)聲明1480

PLUSplatinum(94%)1+1,2+1,3+1,

2+2輸入

90VAC-264VAC/180VDC-300VDC輸出電壓

12V,

12VSB(2.5A)94%platimum/96%ti

tanium效率冗余·

下游需求旺盛，麥格米特產(chǎn)能高位運(yùn)行。

目前AI電源市場下游需求旺盛，麥格米特產(chǎn)能利用率持

續(xù)高位運(yùn)行，株洲生產(chǎn)基地儲能設(shè)備產(chǎn)線維持滿產(chǎn)狀態(tài)，海外訂單交付實效遠(yuǎn)超客戶預(yù)期。全球

化布局方面，泰國工廠擴(kuò)建進(jìn)度加快。除英偉達(dá)外，麥米也在對接谷歌、博通、字節(jié)等廠商。博

通首席執(zhí)行官Hock

Tan表示，預(yù)計2027年市場對定制款A(yù)I芯片的需求規(guī)模為600億至900億美元,ASIC的應(yīng)用有望進(jìn)一步打開國內(nèi)外AI電源需求空間。·

預(yù)計麥格米特25年占英偉達(dá)AI電源20%份額，結(jié)合近期麥格米特新獲取的小批量訂單份額情況

等因素判斷，預(yù)計麥格米特產(chǎn)品通過驗證并綁定英偉達(dá)GB300芯片，2025年有望占據(jù)英偉達(dá)AI電

源超20%份額。除麥米外，比亞迪電子也正在驗證過程中，有望占據(jù)部分市場份額。表：AI電源市場主要參與者為臺達(dá)、光寶、麥格米特廠商產(chǎn)品研發(fā)費(fèi)用率

市場布局技術(shù)優(yōu)勢臺達(dá)5.5kW

PSU效率可達(dá)97.5%8%-9%AC/DC電源行業(yè)龍頭，市占率過半，提

供全系列AI電源整合方案，具有垂直整合優(yōu)勢。90%專利布局于電力設(shè)計領(lǐng)域的傳統(tǒng)多相

并聯(lián)技術(shù)。光寶5.5kW

PSU33kW

Powershelf5.5%持續(xù)進(jìn)行策略投資及M&A，聚焦中長期成長且準(zhǔn)入門檻較高的領(lǐng)域，積極布局

云端運(yùn)算電源、綠色數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。高效的電源管理系統(tǒng)、利用MCU進(jìn)行全

數(shù)字自動控制、以負(fù)載量進(jìn)行主動式冷卻

管理。20%

2.4AC-DC行業(yè)集中度高，臺達(dá)占據(jù)主要份額資料來源：臺達(dá)，新思界網(wǎng)，Yahoo，36kr，麥格米特官網(wǎng)，新能源產(chǎn)業(yè)家公眾號，新浪財經(jīng)，CINNO公眾號，西部證券研發(fā)中心

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15

從材料端利用稀土永磁體提升功率密度，從熱管理端運(yùn)用雙循環(huán)液冷降低30%散熱

功耗。電源技術(shù)儲備深厚，供電功率單元從

Powershelf向PowerRack方案演進(jìn)。HVDC800VPower

Sidecar800-2200WCRPS系列產(chǎn)品圖：

臺達(dá)占2025年AI電源市場60%份額

臺達(dá)

麥米及其他

光寶麥格米特11.41%60%20%廠商主要產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢市場布局MPSMPS288x系列控制器擁有器件集成工藝BCD

Plus及無焊線封裝工藝MeshConnectTM，能夠?qū)Ｗ㈤_發(fā)高集成度、小型化解決方案在芯片制造方面使用Fab-lite模式，以研發(fā)的制程代替代工廠提供的制程，在封裝方面采用外部封裝廠，最終測試于成都工廠完成。德州儀器DC-DC電源模塊包含集成電感器、

集成變壓器兩大系列產(chǎn)品在模擬半導(dǎo)體領(lǐng)域加大研發(fā)投入，如電源管理、信號處理、射頻技術(shù)、接口技術(shù)等領(lǐng)域?qū)Ｗ⒛M芯片和嵌入式處理芯片，擁有12家晶圓制造廠、7家封裝測試工廠。杰華特DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器、升壓轉(zhuǎn)換器、

升降壓轉(zhuǎn)換器、多相控制器基于整合后的BCD工藝，降低模擬芯片功耗、減少模塊間相互干擾以虛擬IDM為主要經(jīng)營模式晶豐明源16相雙軌數(shù)字PWM控制器、4相

PWMVID控制器高壓BCD-700V工藝平臺進(jìn)行技術(shù)升級，自研的第一代0.18μmBCD工藝平臺已實現(xiàn)量產(chǎn)，EMSOP封裝技術(shù)持續(xù)研發(fā)依托LED驅(qū)動芯片技術(shù)積累，拓展DC-DC電源芯片領(lǐng)域，產(chǎn)品完全符合NVIDIA最新的OpenVReg電源規(guī)范算力提升帶動服務(wù)器電源模塊量價齊升，AI服務(wù)器單機(jī)價值超1.2萬元。單個GPU上共有60顆12V-1V的電源模塊，以及1顆48V轉(zhuǎn)12V的電源模塊。

AI服務(wù)器中DC-DC單卡價值達(dá)到1550元，傳統(tǒng)服務(wù)器平均包含2個GPU，而AI服務(wù)器以4-16個GPU為主，一臺含有8個GPU的服務(wù)器的價值達(dá)到

1.2萬元，AI服務(wù)器DC-DC市場規(guī)模約為199億元。英偉達(dá)在24H2宣布DC-DC供應(yīng)商除了芯源系統(tǒng)(MPS)外，新加入英飛凌和德州儀器(TI)，芯源系統(tǒng)仍是主要供應(yīng)商。英偉達(dá)最新的GeForceRTX5080顯卡設(shè)計中，14相GPU核心供電模塊由MPS生產(chǎn)的MP29816控制器和14顆MP87993DrMOS主導(dǎo)。英飛凌和德州儀器(TI)均是第三代半導(dǎo)體的原廠，兩家公司將提供以往由MPS獨家供給的電壓調(diào)節(jié)器組件，這不僅有助于降低英偉達(dá)的供應(yīng)成本，更加快了其AI服務(wù)器系統(tǒng)的量產(chǎn)進(jìn)程。服務(wù)器電源為藍(lán)海市場，國產(chǎn)替代進(jìn)度加快。當(dāng)前服務(wù)器電源市場的國內(nèi)廠商包括杰華特、晶豐明源、矽力杰、長工微等。杰華特基于自有的高壓工藝和DC-DC控制技術(shù)，推出了用于CPU供電、單芯片可支持60A以上輸出電流的智能功率級（DrMOS）和多相控制器系列芯片。表：服務(wù)器DC-DC電源國產(chǎn)替代進(jìn)度加快 2.5DC-DC國產(chǎn)替代加速，服務(wù)器電源模塊價值量提升資料來源：倚天資本公眾號，功率之心公眾號，杰華特2024半年報，晶豐明源2024年報，新浪財經(jīng)，芯源系統(tǒng)公眾號，EEPW公眾號，與非網(wǎng)公眾號，西部證券研發(fā)中心

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16

·麥格米特：麥格米特是以電力電子及相關(guān)控制技術(shù)為基礎(chǔ)的電氣自動化公司，專注于電能的變換、自動化控制和應(yīng)用。公司產(chǎn)品主要包括智能

家電電控產(chǎn)品、電源產(chǎn)品、新能源及軌道交通部件、工業(yè)自動化、智能裝備、精密連接六大類。電源產(chǎn)品在工業(yè)設(shè)備和家用、商用設(shè)備中都有廣泛使用，其型號眾多，功率差異較大，涉及的行業(yè)較為分散，各個電源廠家的市場定位不盡一致，因此行業(yè)競爭較為分散。2024年，公司電源產(chǎn)品銷售收入23.53億元，同比增長10.90%，占公司營業(yè)收入的28.80%?！?/p>

歐陸通：公司專注于電源領(lǐng)域，主要從事開關(guān)電源產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售。公司作為快速發(fā)展的開關(guān)電源企業(yè)，致力于為客戶提供可靠、高

效、智能的開關(guān)電源產(chǎn)品。

目前公司主要產(chǎn)品包括電源適配器、數(shù)據(jù)中心電源和其他電源等。在服務(wù)器電源產(chǎn)品及解決方案上，公司已推出了包括3200W鈦金M-CRPS服務(wù)器電源、1300W-3600W鈦金CRPS服務(wù)器電源、3300W-5500W鈦金和超鈦金GPU服務(wù)器電源、浸沒式液冷服務(wù)器電

源及機(jī)架式電源解決方案等核心產(chǎn)品，2024年數(shù)據(jù)中心電源業(yè)務(wù)營業(yè)收入為14.59億元，同比增長79.95%，毛利率為25.04%，同比增加5.49%，主要系高功率服務(wù)器電源產(chǎn)品出貨占比提升，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改善?！け葋喌想娮樱簶I(yè)務(wù)涉及智能手機(jī)、智能穿戴、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、游戲硬件、機(jī)器人、無人機(jī)、通信設(shè)備、新能源汽車、醫(yī)療健康設(shè)備等多元

化的市場領(lǐng)域。目前AI數(shù)據(jù)中心和機(jī)器人業(yè)務(wù)成為公司重點開發(fā)方向。公司拓展了企業(yè)級通用服務(wù)器、存儲服務(wù)器、AI服務(wù)器、液冷散熱、電源管理等產(chǎn)品及解決方案。表：預(yù)計麥格米特、歐陸通歸母凈利潤持續(xù)增長歸母凈利潤/億元PE/倍股票代碼公司名稱總市值/億元2025E2026E2027E2025E2026E2027E002851.SZ麥格米特2368.3711.1210.1328.2121.2323.30300870.SZ歐陸通1163.184.305.3728.5720.9023.300285.HK比亞迪電子75755.1967.7881.7412.7910.428.64資料來源：麥格米特2024年年報，歐陸通2024年年報，iFinD，西部證券研發(fā)中心

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17

2.6相關(guān)標(biāo)的注：

盈利預(yù)測來自iFinD一致預(yù)期

01

AI數(shù)據(jù)中心用電需求上漲，能源供給體系亟待重構(gòu)

02

電源模塊價值量抬升，AC/DC與DC/DC國內(nèi)替代加速

03

供電體系迭代升級，HVDC加速替代傳統(tǒng)UPS 04變壓器成為AI電力系統(tǒng)剛需，出海挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存

05

柴油發(fā)電機(jī)組景氣度高位運(yùn)行目

錄CONTENTS18過將交流電整流為直流電，然后通過直流配電單元為IT設(shè)備供電。?HVDC工作原理：在市電正常時，整流模塊將交流電轉(zhuǎn)換成高壓直流電，供給IT設(shè)備并為蓄電池充電；在市電異常時，蓄電池繼續(xù)為IT設(shè)備供電。與傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)需經(jīng)過AC-DC-DC/AC兩級轉(zhuǎn)換不同，HVDC方案通常實現(xiàn)單級AC-DC轉(zhuǎn)換，從而避免了逆變

環(huán)節(jié)，減少電能轉(zhuǎn)換損耗。UPS：穩(wěn)壓逆變保障持續(xù)供電，傳統(tǒng)方案依舊具備冗余優(yōu)勢。?UPS不間斷電源設(shè)備是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要元件、穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的電源保護(hù)設(shè)備，主要由整流器、蓄電池、逆變器和靜態(tài)開關(guān)等幾部分組成。UPS不會因短暫停電中斷、可以一直

供應(yīng)高品質(zhì)電源，有效保護(hù)精密儀器的電源設(shè)備。UPS類似穩(wěn)壓

器，亦有穩(wěn)定電壓的作用。?工作原理：UPS在市電正常時，UPS不間斷電源通過整流器將

市電轉(zhuǎn)換為直流電供給蓄電池充電，并通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的交流電供給負(fù)載；當(dāng)市電中斷時，蓄電池通過逆變器將儲存的直流電能轉(zhuǎn)換為交流電繼續(xù)供給負(fù)載，確保負(fù)載供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

UPS系統(tǒng)一般采用1+1、2N冗余，1+1系統(tǒng)中只有一條市電輸入，兩臺UPS互為冗余；2N系統(tǒng)中有兩條市電輸入，當(dāng)某路市電斷電后，另外一路市電也能起到供電作用。HVDC：單級整流架構(gòu)簡化路徑，電能轉(zhuǎn)換效率顯著提升。?HVDC電源系統(tǒng)主要由交流配電單元、整流模塊、蓄電池、直流配電單元、電池管理單元、絕緣監(jiān)測單元及監(jiān)控模塊組成。它通

3.1

HVDC、UPS電源基本情況及工作原理資料來源：NTT

Technical

Review，西部證券研發(fā)中心

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19

圖：HVDC省去UPS系統(tǒng)中的逆變環(huán)節(jié)，降低電能損耗?HVDC：運(yùn)行成本節(jié)省20%，初期投入與配電要求門檻較高。?優(yōu)勢：HVDC系統(tǒng)減少了交流/直流轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，通常只需要一次AC/DC轉(zhuǎn)換，因此HVDC的運(yùn)行效率更高。穩(wěn)定性和可靠性較高，減少了潛在的故障點。在供電系統(tǒng)上，HVDC是直流+/-級母線供電，對于IT設(shè)備不存在零地電壓問題。電源系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)營成本相對較低，運(yùn)營成本可節(jié)約10%-20%。此外，HVDC電源集成化程度高，占地面積可節(jié)約60%-80%，使得數(shù)據(jù)中心可以部署更多服務(wù)器或

安全冗余空間。?劣勢：直流電不存在過零點，與交流電相比滅弧相對困難，因此直流配電所需的開關(guān)性能要求更高。初始投資相對較高，需要專門的直流配電設(shè)備和線路。應(yīng)用范圍相對較窄，主要適用于對直流供電有需求的設(shè)備和系統(tǒng)。?UPS：效率與靈活性不足成制約，系統(tǒng)復(fù)雜度增加故障風(fēng)險。?優(yōu)勢：能提供穩(wěn)定的交流電源，輸出電壓和頻率穩(wěn)定度高，可有效保護(hù)設(shè)備免受電網(wǎng)波動和干擾的影響。適用于各種類型的負(fù)載，包括計算機(jī)、服務(wù)器、通信設(shè)備等。具備完善的保護(hù)功能，如過載保護(hù)、短路保護(hù)、過壓保護(hù)等。?劣勢：效率相對較低，能量轉(zhuǎn)換過程涉及兩次變換，存在

能量損耗。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用冗余設(shè)計時，系統(tǒng)的并機(jī)設(shè)計可能增加故障風(fēng)險。擴(kuò)容和改造相對繁瑣，特別是整機(jī)形

式的UPS

。供電可靠性較差，當(dāng)市電中斷時，對設(shè)備的供電是由蓄電池放電再通過逆變模塊輸出，如果逆變模塊損

壞，蓄電池也就無法供電給負(fù)載。名稱

雙路UPS市電+UPS市電+HDVC在線

市電+UPSECO市電+HVDC離線電源效率/%9095969999.5扣除市電因素后折算設(shè)備效率/%9090929899

3.2

HVDC省去逆變環(huán)節(jié)，減少電能轉(zhuǎn)換消耗資料來源：中國電源產(chǎn)業(yè)網(wǎng)，新浪科技，西部證券研發(fā)中心

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20圖：

云計算中心電氣架構(gòu)采用市電+UPS/HVDC模式表：市電+HVDC離線架構(gòu)電源效率最高?巴拿馬電源柔性集成多級模塊，供電鏈路全面優(yōu)化升級。

巴拿馬電源集成10kV

AC配電，隔離變壓，模塊化整流器和輸出配電等環(huán)節(jié)，采用移相變壓器取代工頻變壓器，并從10kV

AC到240VDC整個供電鏈路做到了優(yōu)化集成。?拓?fù)浜喕世?，模塊峰值效率高達(dá)98.5%。

巴拿馬電源采用多繞組的移相變壓器，大大減小了變壓器副邊繞組的短路電流，降低其下游開關(guān)的短路電流容量，并結(jié)合整流模塊單元，對傳統(tǒng)供電架構(gòu)的配電層級進(jìn)行優(yōu)化整合，縮短了傳統(tǒng)供電中從變壓器輸出到ACUPS或240V/336VHVDC柜間的漫長鏈路，簡化了此鏈路中的多級配電。與傳統(tǒng)供電系統(tǒng)架構(gòu)比，巴拿馬電源供電鏈路中的開關(guān)器件大大減少，更加簡潔高效、成本更低。利用多脈沖移相變壓器實現(xiàn)低THDi和高功率因數(shù)，從而去掉了功率模塊內(nèi)部的功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)。這部分環(huán)節(jié)的節(jié)省，使得巴拿馬電源模塊僅僅負(fù)責(zé)調(diào)壓即可，拓?fù)浯蟠蠛喕?，模塊效率可以達(dá)到峰值98.5%。在輕載下20%時，效率就高達(dá)97.5%以上，其優(yōu)勢更明顯。巴拿馬電源中30kW的功率模塊和傳統(tǒng)240VDC系統(tǒng)中15kW的模塊體積一樣大小。?兩類2N架構(gòu)方案靈活部署，

兼顧冗余保障與系統(tǒng)效率。數(shù)據(jù)中心應(yīng)用巴拿馬電源系統(tǒng)的架構(gòu)方案主要有兩種：2N巴拿馬供電方案、2N（巴拿馬+市電）方案。2N巴拿馬供電方案：A路巴拿馬電源系統(tǒng)+B路巴拿馬電源系統(tǒng)，兩路在IT側(cè)互為冗余備份關(guān)系，負(fù)載設(shè)計按照50%設(shè)計，考慮一定余量系統(tǒng)圖，一般實際運(yùn)行約40%負(fù)載。2N（巴拿馬+市電）方案：A路巴拿馬電源+市電，或者B路巴拿馬電源+市電，將巴拿馬電源移相變壓器功率分成兩部分輸出，一部分給整流模塊，一部分給IT設(shè)備，實現(xiàn)一路“巴拿馬+一路市電”模式，提高系統(tǒng)效率，預(yù)計整體效率提升0.5%。表：HVDC、巴拿馬電源電壓轉(zhuǎn)換模式較UPS有所優(yōu)化巴拿馬電源

10kV

AC–400VAC400VAC–240VDC240VDC–

12/48VDC12/48VDC–0.8/1V

DC變壓器UPS/HVDC/巴拿馬電源服務(wù)器電源板卡電源UPS10kV

AC–380VAC380VAC–DC–220VAC220VAC–

12/48V

DC12/48VDC–0.8/1V

DC

3.3

巴拿馬電源基本情況：提供模塊化供電方案資料來源：交流科技圈，IDC電氣研究所公眾號，倚天資本公眾號，數(shù)智元公眾號，臺達(dá)公眾號，西部證券研發(fā)中心

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21

HVDC10kV

AC–380VAC380VAC–240VDC240VDC–

12/48VDC12/48VDC–0.8/1VDCAC

UPS240V/336VHVDC巴拿馬電源冗余供電模式主流：2N

，DR很少采用：RR主流：

1路市電+1路DC特別等級：2N

HVDC主流：2N

DC也可：

1路市電+1路

HVDC可用性結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可用性一般結(jié)構(gòu)簡化，可用性高環(huán)節(jié)簡潔，可用性極高占地面積（2.2MWIT）310平方米300平方米110平方米?巴拿馬電源適用于大型新建數(shù)據(jù)中心，改造場景受限制約推廣節(jié)奏。?優(yōu)勢：具有高效率，高可靠性，高功率密度，高功率容量，兼維護(hù)方便等特點。相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的供電方案，占地面積減少50%，其

設(shè)備和工程施工量可節(jié)省40%，其功率模塊的效率高達(dá)98.5%，架構(gòu)簡潔可靠性高，精簡了中間環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)上設(shè)計緊湊，降低了投資成

本。蓄電池單獨安裝，系統(tǒng)容量可以根據(jù)需求進(jìn)行靈活配置。?劣勢：其變壓器需要定制，設(shè)備成本較傳統(tǒng)變壓器高；在適用性方面，對于新建的大型數(shù)據(jù)中心，巴拿馬電源夠充分利用電源系統(tǒng)的容量，降低電源系統(tǒng)的TCO；對于小型數(shù)據(jù)中心或現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)改造，巴拿馬電源方案限制條件較多，如無法替換在網(wǎng)運(yùn)行的部分不間斷電源。表：

巴拿馬電源可用性、鏈路效率等性能優(yōu)于HVDC、UPS

3.4

巴拿馬電源優(yōu)化供電鏈路，提高系統(tǒng)效率95%97.5%資料來源：臺達(dá)官網(wǎng)，

巴拿馬供電技術(shù)白皮書，西部證券研發(fā)中心

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22

6個月左右3個月左右因負(fù)載率低，93%整個鏈路效率12個月左右建設(shè)周期·AI數(shù)據(jù)中心高功率需求下加速替代UPS，HVDC滲透率有望提升。HVDC核心優(yōu)勢為低線路損耗、穩(wěn)定性高，適用于大容量長距離輸電。在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中，HVDC因效率高（省去逆變損耗）、成本/占地優(yōu)勢，預(yù)計替代UPS成主流，以1100kW系統(tǒng)為例，HVDC占地減少30%，建設(shè)成本降低20%。2024年UPS市場規(guī)模約90-100億元，HVDC在國內(nèi)市場份額約為10億元，滲透率僅10%-15%。HVDC已在以BAT為代表的大型云計算數(shù)據(jù)中心和第三方

colo數(shù)據(jù)中心等場景中實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用?！?/p>

全球HVDC市場超百億美元，可再生能源推動VSC技術(shù)需求增長。2022年高壓直流輸電市場規(guī)模為86.39億美元。預(yù)計到2030年，高壓直流輸電市場規(guī)模將從2023年的91.95億美元增長至167.53億美元，預(yù)測期內(nèi)（2023-2030年）的復(fù)合年增長率為8.95%?；陔妷涸磽Q流器的高壓直流電(VSC-HVDC)是一種新型的高壓直流輸電技術(shù)，適合傳輸來自可再生能源（例如太陽能和風(fēng)電場）的電力。據(jù)日本日立公司預(yù)測，2020年至2026年

間，VSC-HVDC系統(tǒng)預(yù)計將在全球范圍內(nèi)新增超過35吉瓦的輸電容量?！じ偁幐窬州^為集中，下游客戶多為互聯(lián)網(wǎng)云廠商。2024年HVDC頭部企業(yè)

包含維諦、中恒、華為三家，共占近95%的市場占有率。中恒電氣為騰訊租用的部分第三方數(shù)據(jù)中心提供電源產(chǎn)品及配電設(shè)備，騰訊80%-90%的數(shù)據(jù)中心采用中恒電氣HVDC方案。除互聯(lián)網(wǎng)云廠商外，中恒電氣為中國銀行內(nèi)蒙古金融科技中心提供40MWHVDC系統(tǒng)，同步部署AI能耗管理平臺，

實現(xiàn)能耗預(yù)測準(zhǔn)確率超90%?！ゎ^部企業(yè)研發(fā)投入增加，技術(shù)升級賦能海外市場開拓。中恒電氣2024年

研發(fā)投入1.6億元，占營業(yè)收入比例8.15%。目前，中恒電氣正積極研發(fā)第三代HVDC技術(shù)，將電壓平臺從400V提升至400V—800V，可直接適配NVIDIAGB200等高功率GPU集群的供電需求。該技術(shù)升級對中恒電氣開拓海外市場意義重大，未來有望憑借成本優(yōu)勢，打破海外廠商在北美等市場的壟斷局面。

3.6

HVDC加速替代UPS，滲透率有望提升圖：全球HVDC市場規(guī)模2030年將達(dá)167.53億美元資料來源：新浪財經(jīng)，MarketResearch

Future，覽富財經(jīng)，中恒電氣2024年年報，西部證券研發(fā)中心請仔細(xì)閱讀尾部的免責(zé)聲明23·設(shè)備更新政策拉動存量替換需求，數(shù)據(jù)中心擴(kuò)張創(chuàng)造新增需求。2024年3月，國務(wù)院印發(fā)《推動大規(guī)模設(shè)備更新和消費(fèi)品以舊換新行動方案》，將UPS電源納入

超長期特別國債支持范圍，鼓勵企業(yè)升級為智能化、高效節(jié)能的新型UPS系統(tǒng)，直接刺激UPS存量市場需求。2024年，隨著數(shù)字中國建設(shè)加速，新型工業(yè)化助力工業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，智慧電源行業(yè)也延續(xù)穩(wěn)定增長態(tài)勢。根據(jù)賽迪顧問發(fā)布的數(shù)據(jù)，2024年中國UPS市場規(guī)模為108.2億元，同比增長10.75%，預(yù)計2026年將達(dá)到127.3億元。同時，模塊化UPS市場份額將超過非模塊化UPS，2026年預(yù)計達(dá)到51.8%。從功率大小來看，我國不間斷電源趨向大功率化。10KVA以上UPS占比達(dá)到80.4%，其中100KVA以上UPS占比達(dá)到50.7%?！な袌黾卸容^高，頭部企業(yè)加速研發(fā)創(chuàng)新。在行業(yè)競爭格局方面，UPS行業(yè)市

場競爭呈現(xiàn)頭部企業(yè)主導(dǎo)態(tài)勢，行業(yè)整體集中度較高，技術(shù)創(chuàng)新與定制化服務(wù)成為企業(yè)競爭核心。國內(nèi)UPS市場中具有高端研發(fā)、生產(chǎn)能力的廠商較少，中低端產(chǎn)品供應(yīng)過剩。頭部廠商研發(fā)創(chuàng)新目標(biāo)為提高效率、穩(wěn)定性，向模塊化、集成化方向發(fā)展?？迫A數(shù)據(jù)UPS以模塊化為主，搭配自主研發(fā)的鋰電系統(tǒng)，匹配海外超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的綠色化改造需求；施耐德GalaxyV系列UPS通過“E變換”模式將效率提升至99%?！鴥?nèi)企業(yè)加速出海，把握全球發(fā)展機(jī)遇。全球數(shù)據(jù)中心UPS市場規(guī)模預(yù)計從2024年的57.5億美元增長到2027年的145.5億美元，復(fù)合年增長率超7.4%。在全球化市場競爭中，國內(nèi)企業(yè)加速出海，東南亞、中東等新興市場成為增長亮點。科華數(shù)據(jù)將“出?！弊鳛楣竞诵膽?zhàn)略方向，計劃加速拓展海外市場?？剖窟_(dá)用磷酸鐵鋰UPS攻占通信基站市場，在東南亞“一帶一路”通信基站中市占率超30%，海外訂單增速達(dá)70%。15.60%14.20%58.10%12.10%科華數(shù)據(jù)華為

vertiv

其他圖：2017-2023年中國UPS市場規(guī)模逐漸擴(kuò)大 3.7政策利好疊加全球化契機(jī)，UPS行業(yè)迎機(jī)遇資料來源：科華數(shù)據(jù)2024年報，華為新聞動態(tài)，智研咨詢，觀研報告網(wǎng)，新能源產(chǎn)業(yè)家公眾號，Research

Nester，西部證券研發(fā)中心

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24

圖：2023年科華數(shù)據(jù)占UPS市場份額58.1%?HVDC廣泛應(yīng)用于超大型數(shù)據(jù)中心，助力供電效率與可靠性雙提升。

HVDC最早由中國電信進(jìn)行試用并進(jìn)行大規(guī)模推廣，如今HVDC系統(tǒng)在大型或超大型數(shù)據(jù)中心中應(yīng)用廣泛，如阿里巴巴、騰訊、百度等互聯(lián)網(wǎng)巨頭的數(shù)據(jù)中心。大型政企的數(shù)據(jù)中心也逐漸采用HVDC系統(tǒng)，以提高供電效

率和可靠性。?中恒電氣占據(jù)行業(yè)領(lǐng)先地位，深度綁定云計算與政企客戶。

中恒電氣是數(shù)據(jù)中心直流供電的領(lǐng)跑者，是騰訊云、阿里云、百度云的戰(zhàn)略合作伙伴，是央企電信的天翼云、國家互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、超算中心的長期合作伙伴。此外，由中恒電氣提供HVDC電源系統(tǒng)的騰訊長三角人工智能先進(jìn)計算中心、百度智算中心等算力中心為騰訊、百度大模型業(yè)務(wù)提供算力支撐，也印證了中恒HVDC供電方案產(chǎn)品、技術(shù)優(yōu)勢。?超算中心落地驗證技術(shù)實力，智能化運(yùn)維