國(guó)金證券2024年05月14日2024年05月14日人工智能計(jì)算迅速崛起，拉動(dòng)銅需求快速提升數(shù)據(jù)中心智算化和基站5G化轉(zhuǎn)型對(duì)銅材料提出更高要求。Al+大算力重塑了數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)幕具壿?，其中?shù)據(jù)中心和基站分別從數(shù)據(jù)供給和數(shù)據(jù)傳輸兩端，支持Al+算力需求。在此背景下，數(shù)據(jù)中心的智算化和基站的5G化轉(zhuǎn)型對(duì)銅材料提出了更高的要求。國(guó)內(nèi)產(chǎn)能逐步滿足銅板帶箔需求，高端產(chǎn)品有待技術(shù)突破。應(yīng)用于AI及5G領(lǐng)域的銅加工材主要為連接器用銅板帶、引線框架用銅板帶、PCB用電子電路銅箔等銅合金材料。當(dāng)前中國(guó)大陸產(chǎn)能逐步滿足銅板帶箔市場(chǎng)需求，凈進(jìn)口量呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)，但應(yīng)用于集成電路等領(lǐng)域的高端銅板帶及高頻高速PCB銅箔的國(guó)產(chǎn)替代速度仍較慢，高端銅加工材仍有待技術(shù)突破。供應(yīng)端：DC開(kāi)啟AI新時(shí)代，銅材或?qū)⒂瓉?lái)新機(jī)遇數(shù)據(jù)中心用銅需求主要集中在配電設(shè)備(75%)、接地與互聯(lián)(22%)、管道暖通空調(diào)(3%)。(1)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器內(nèi)部的配電板及母線主要以銅制材料為主，以大功率GPU芯片為主的AI算力服務(wù)器從電力需求、電力密度、線路容量等方面對(duì)數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)提出更高的要求。(2)在數(shù)據(jù)中心的短距離互連場(chǎng)景中，銅纜相較于光纜實(shí)用價(jià)值更強(qiáng)，對(duì)于大多數(shù)數(shù)據(jù)中心，最佳解決方案為混合使用光纜和銅纜，實(shí)現(xiàn)光銅“攜手并進(jìn)”。(3)未來(lái)AIDC純智算形態(tài)的全液冷系統(tǒng)制冷彈性約為當(dāng)前普智一體形態(tài)的2-4倍，其中冷板式液冷技術(shù)采用銅鋁換熱冷板將熱量傳遞至冷卻液體實(shí)現(xiàn)散熱。英偉達(dá)超級(jí)AI芯片GB200引領(lǐng)“高速銅連接”新篇章。GB200NVL72應(yīng)用銅纜連接方案，創(chuàng)造服務(wù)器新增用銅需求。我們測(cè)算單臺(tái)GB200NVL72用銅總量約為1.36噸，預(yù)計(jì)2024-2026年GB200NVL72出貨量對(duì)應(yīng)用銅量分別為數(shù)據(jù)中心及PCB用銅需求持續(xù)提升。隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)推進(jìn)及耗電量的持續(xù)提升，用銅需求不斷增長(zhǎng)，我們預(yù)計(jì)2026年全球數(shù)據(jù)中心用銅量約為46-112萬(wàn)噸。AI及5G促進(jìn)PCB產(chǎn)值提升及電子電路銅箔產(chǎn)業(yè)升級(jí)，預(yù)計(jì)2026年中國(guó)和全球PCB用銅箔量分別為35.84/68.30萬(wàn)噸。傳輸端：5G基站爆發(fā)式增長(zhǎng)，衍生新增用銅需求5G基站建設(shè)衍生用銅需求增量。(1)5G基站對(duì)連接系統(tǒng)的傳輸速度和通道功能要求大幅增加，每座宏基站主流架構(gòu)需要射頻連接器192/384套，相對(duì)于目前主流的64套實(shí)現(xiàn)成倍增長(zhǎng)。(2)天線及射頻模塊需求增加，高頻高速PCB對(duì)于覆銅板及銅箔需求將成為5G用銅主要場(chǎng)景，據(jù)我們測(cè)算，2026年中國(guó)和全球新建5G基站將分別帶動(dòng)PCB用銅需求3.66/5.60萬(wàn)噸。(3)5G建設(shè)推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)及引線框架用高端銅合金發(fā)展。全球銅礦供給增長(zhǎng)受限，頭部礦企供應(yīng)擾動(dòng)加劇，銅供需維持緊平衡狀態(tài)。生成式AI帶來(lái)的算力增長(zhǎng)從供給端(數(shù)據(jù)中心)和傳輸端(5G基站)增加長(zhǎng)期用銅需求。我們預(yù)計(jì)在Al相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的拉動(dòng)下，高端銅合金材料如高端銅板帶、PCB用電子電路銅箔的自主研發(fā)及進(jìn)口替代需求不斷提升，預(yù)計(jì)2024-2026年全球數(shù)據(jù)中心+5G基站PCB+GB200NVL72用銅量較高情況下將分別達(dá)到89/108/129萬(wàn)噸，較低情況下將分別達(dá)到39/50/63萬(wàn)噸，AI浪潮AI數(shù)據(jù)中心及5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度不及預(yù)期；新技術(shù)突破降低用銅需求；測(cè)算用銅需求與實(shí)際內(nèi)容目錄一、人工智能計(jì)算迅速崛起，拉動(dòng)銅需求快速提升 4 41.2傳輸端：AI基站的5G化轉(zhuǎn)型推動(dòng)銅板消費(fèi)的增長(zhǎng) 51.3銅加工材在AI及5G領(lǐng)域的應(yīng)用 6二、供應(yīng)端：DC開(kāi)啟AI新時(shí)代，銅材或?qū)⒂瓉?lái)新機(jī)遇 2.1AIDC催生用銅新需求 1 142.3預(yù)計(jì)2026年數(shù)據(jù)中心用銅量46-112萬(wàn)噸 152.4低能耗訴求給銅需求帶來(lái)不確定性 17三、傳輸端：5G基站爆發(fā)式增長(zhǎng)，衍生新增用銅需求 183.15G建設(shè)衍生新增用銅需求 3.22026年全球5G基站PCB用銅預(yù)計(jì)5.60萬(wàn)噸 20五、風(fēng)險(xiǎn)提示 20圖表目錄圖表1:預(yù)計(jì)2027年全球Al產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到0.4萬(wàn)億美元 4圖表2:預(yù)計(jì)2027年我國(guó)算力市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1235EFLOPS 4圖表3:數(shù)據(jù)中心和基站是信息傳輸?shù)暮诵囊?4圖表4:中國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng) 5圖表5:2021年我國(guó)數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模達(dá)到520萬(wàn)架 5圖表6:AIDC解決方案——1333模型 5圖表7:2023年底全球和我國(guó)基站數(shù)量分別為517/338萬(wàn)個(gè) 6圖表8:AI技術(shù)應(yīng)用多種牌號(hào)銅合 6圖表9:我國(guó)銅材產(chǎn)量逐年提升(萬(wàn)噸) 7圖表10:我國(guó)銅帶材產(chǎn)量逐年提升(萬(wàn)噸) 7圖表11:銅板帶廣泛用于電子信息、電力、導(dǎo)熱、裝飾等領(lǐng)域 8圖表12:連接器主要應(yīng)用于汽車、數(shù)據(jù)中心、智能終端、家電辦公等行業(yè) 8圖表13:AI浪潮下數(shù)據(jù)中心、消費(fèi)類AI設(shè)備等行業(yè)用銅材連接器將受益 9圖表14:引線框架用銅合金材料要求有較高的性能 9圖表15:2023年黃銅帶凈進(jìn)口0.34萬(wàn)噸 9圖表16:2023年紫銅帶凈出口3.54萬(wàn)噸 92圖表17:2023年青銅帶凈進(jìn)口0.05萬(wàn)噸 圖表18:2023年白銅帶凈進(jìn)口0.68萬(wàn)噸 圖表19:我國(guó)電子電路銅箔產(chǎn)量較為穩(wěn)定(萬(wàn)噸) 10圖表20:壓延銅箔表面光滑、適用于高頻信號(hào)傳輸 1圖表21:2023年銅箔凈進(jìn)口3.92萬(wàn)噸 11圖表22:2023年我國(guó)出口銅箔均價(jià)低于進(jìn)口 1圖表23:數(shù)據(jù)中心的用銅比例 12圖表24:數(shù)據(jù)中心的用銅部分 12圖表25:數(shù)據(jù)中心的智算化發(fā)展對(duì)制冷提出了更高要求 12圖表26:冷板式液冷采用銅鋁換熱冷板 圖表27:光纜和銅纜的區(qū)別 圖表28:配電型密集母線方案 圖表29:AI服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)提出更高要求 圖表30:一個(gè)GB200計(jì)算托盤包括2個(gè)CPU和4個(gè)GPU 圖表32:GB200NVL72大幅強(qiáng)化新一代人工智能和加速運(yùn)算 圖表33:預(yù)計(jì)2026年全球數(shù)據(jù)中心用銅量為46-112萬(wàn)噸 圖表34:單臺(tái)GB200NVL72服務(wù)器銅纜用銅量約為1.12噸 圖表35:測(cè)算得生產(chǎn)PCB銅箔用量約為38.25噸/萬(wàn)平方米 圖表36:測(cè)算GB200NVL72單機(jī)PCB用銅量約為147kg 圖表37:GB200NVL72單機(jī)用銅總量約為1.36噸 圖表38:測(cè)算2026年全球PCB用銅箔量約為68.30萬(wàn)噸 圖表39:2019-2026E全球數(shù)據(jù)中心耗電量持續(xù)上漲 圖表40:IEA預(yù)計(jì)2026年Al耗電量是2023年的10倍 18圖表41:5G基站對(duì)射頻連接器需求呈幾何增長(zhǎng) 圖表42:覆銅板成為5G用銅主要場(chǎng)景 圖表43:引線框架用于芯片載體和導(dǎo)電、導(dǎo)熱介質(zhì) 19圖表44:引線框架銅合金以Cu-Fe-P系為主 19圖表45:測(cè)算得5G基站單站PCB用銅量約為18kg 19圖表46:測(cè)算2026年全球新建5G基站PCB用銅量5.60萬(wàn)噸 33圖表47:預(yù)計(jì)2026年5G基站PCB+數(shù)據(jù)中心用銅量達(dá)到63-129萬(wàn)噸…………………2033生成式AI、大算力引領(lǐng)計(jì)算領(lǐng)域新發(fā)展。隨著ChatGPT等生成式AI技術(shù)和元宇宙等前沿全球AI市場(chǎng)規(guī)模將以58%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)至約4000億美元。大模型訓(xùn)練與推理等新型需求的涌現(xiàn)也對(duì)算力提出了更海量的要求，IDC數(shù)據(jù)顯示，至2027年，我國(guó)算力市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到12 0am全球A產(chǎn)業(yè)規(guī)模(十億美元)同比(右軸)0來(lái)源：《新一代智算數(shù)據(jù)中心(AIDC)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)方案白皮書(2023年)》,國(guó)來(lái)源：IDC,國(guó)金證券研究所Al+大算力的變革性時(shí)代不僅推動(dòng)了技術(shù)的迅猛發(fā)展，也重塑了數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)幕居脩粼O(shè)備提供計(jì)算、存儲(chǔ)、分析等一系列服務(wù)；基站則是連接數(shù)據(jù)中心/供應(yīng)商與用戶設(shè)備的橋梁，通過(guò)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行雙向通信。人工智能背景下，數(shù)據(jù)中心的智算化和基站的 基站用戶設(shè)備基站用戶設(shè)備供給Vm電m電用用承441.1供應(yīng)端：“智算”時(shí)代驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心用銅需求的增長(zhǎng)全球數(shù)據(jù)中心迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。從市場(chǎng)規(guī)模角度來(lái)看，2021年全球數(shù)據(jù)中心規(guī)模同比增44長(zhǎng)10%至679.3億美元，而我國(guó)市場(chǎng)的增速則更為顯著,由2017年的512.8億元躍升至2021年的1500.2億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)30.78%。從機(jī)架規(guī)模角度來(lái)看，2021年我國(guó)在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模達(dá)到520萬(wàn)架，其中大型以上機(jī)架規(guī)模占比達(dá)到81%。 圖表4:中國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模怏速增長(zhǎng)圖表5:2021年我國(guó)數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模達(dá)到520萬(wàn)架■總機(jī)架數(shù)量(萬(wàn)架)■大型規(guī)模■總機(jī)架數(shù)量(萬(wàn)架)■大型規(guī)模以上機(jī)架數(shù)量(萬(wàn)架)020172018201920202021中國(guó)市場(chǎng)收入(億元，右軸)0202020212全球市場(chǎng)收入(億美元)201720180來(lái)源：中國(guó)信通院，國(guó)金證券研究所來(lái)源：中國(guó)信通院，國(guó)金證券研究所隨著AIGC、云計(jì)算等人工智能行業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)數(shù)據(jù)中心也進(jìn)一步向“智算化”方向進(jìn)行轉(zhuǎn)型。中國(guó)電信在白皮書中提到了AIDC的“1333模型”,即1個(gè)目標(biāo)、3類業(yè)態(tài)、3種布局、3項(xiàng)關(guān)鍵。相較傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，AIDC的典型特征是靈活、彈性、綠色。其中，靈活代表短時(shí)間內(nèi)快速響應(yīng)客戶的各種需求；彈性代表根據(jù)機(jī)柜功率和客戶流動(dòng)性靈活調(diào)整能源調(diào)度和制冷模式的變化；綠色體現(xiàn)在全面應(yīng)用高效節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)PUE(電源使用效率)、WUE(水使用效率)和CUE(冷卻使用效率)的三低目標(biāo)。3類業(yè)態(tài)面向智算的新一代靈活、彈性、綠色數(shù)據(jù)中心3種來(lái)源：中國(guó)電信白皮書，國(guó)金證券研究所銅在數(shù)據(jù)中心的升級(jí)中占據(jù)了至關(guān)重要的地位。銅具備一系列卓越的性能，包括良好的導(dǎo)電性、耐磨性和耐腐蝕性，以及相對(duì)較低的成本效益，所以成為數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵材料。而敬請(qǐng)參閱最后敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明5鑒于人工智能下的電力消耗日益增加，單位面積的服務(wù)器所需吸納的電力更多，數(shù)據(jù)中心也急需對(duì)電力和冷卻系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。1.2傳輸端：AI基站的5G化轉(zhuǎn)型推動(dòng)銅板消費(fèi)的增長(zhǎng)隨著AI的迅猛發(fā)展，其對(duì)基站傳輸能力的需求也在逐步提升。5G基站以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)優(yōu)55國(guó)金證券足更多用戶的高頻通信需求。而由于5G基站具備高精度和小覆蓋的特性，它在同等信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)所需的宏基站數(shù)量約為4G基站數(shù)量的1.2-1.5倍，且為了滿足用戶更為精細(xì)化的通信需求，5G微小基站的建設(shè)也在加速推進(jìn)中。近年來(lái)，5G基站規(guī)模也迎來(lái)了快速的擴(kuò)張期，截至2023年底，全球基站總數(shù)達(dá)517萬(wàn)個(gè)，其中我國(guó)達(dá)到337.7萬(wàn)個(gè)，占全球總數(shù)的65%以上。 0202020212022隨著5G技術(shù)的推進(jìn)，其頻段數(shù)量顯著增加以及工作頻率的提升，導(dǎo)致了射頻前端元件的需求急劇上升，進(jìn)而使得印制電路板(PCB)的使用面積也隨之大幅增加。由于銅材在1.3銅加工材在AI及5G領(lǐng)域的應(yīng)用C1814/C18400/C18150/C1816鉻鋯銅C1100/C1020紫銅導(dǎo)電排及熱管理組件C7701/C7521白銅66據(jù)中國(guó)有色金屬加工工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2023年我國(guó)銅加工材產(chǎn)量2085萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)2.96%。其中銅排板產(chǎn)量132萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)1.54%,銅帶材產(chǎn)量237萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)3.49%,銅箔材產(chǎn)量89萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)11.25%,銅線材產(chǎn)量1.49萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)2.24%。660201820192020202120來(lái)源：中國(guó)有色金屬加工工業(yè)協(xié)會(huì)，國(guó)金證券研究所(1)銅板帶根據(jù)合金種類不同，銅帶材可分為黃銅帶、紫銅帶、錫(磷)青銅帶、白銅帶等，2023年(萬(wàn)噸)(萬(wàn)噸)紫銅帶錫(磷)青銅帶0高銅合金帶其他黃銅帶白銅帶來(lái)源：中國(guó)有色金屬加工工業(yè)協(xié)會(huì)，國(guó)金證券研究所銅板帶主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殡娮有畔ⅰ㈦娏?、?dǎo)熱、裝飾等領(lǐng)域。銅板帶在電子信息領(lǐng)域的應(yīng)用主要為連接器、框架材料、射頻帶等，其中連接器用銅合金代表性材料主要為黃銅、紫銅、青銅、高銅、銅鎳錫等合金。敬請(qǐng)參閱最后敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明7信息黃銅，C194系列C192系列IC框架C194系列(連接器)通訊、3C電子產(chǎn)品紫銅C1100、C1020紫銅C1100、C1020紫銅C1100電力電纜帶紫銅C1100、C1020紫銅C1100紫銅C1100、C1020導(dǎo)熱隨著5G進(jìn)入大規(guī)模商用，連接器作為5G關(guān)鍵器件，其材料與性能關(guān)系著5G使用體驗(yàn)。連接器中，銅合金板帶應(yīng)用比例約為90%,主要用于制作連接器外殼、導(dǎo)電接觸面等。連接器下游應(yīng)用主要行業(yè)為汽車、數(shù)據(jù)中心(AI概念)、智能終端(除汽車)、家電辦公等。%電信/數(shù)據(jù)通訊車)備(Ai概念)預(yù)測(cè)銷量會(huì)有顯著增長(zhǎng)，按年預(yù)計(jì)30-40%,并延伸帶動(dòng)周邊設(shè)備增加，比如AiPC,Ai智智能終端消費(fèi)逐步復(fù)蘇，及Ai的興起，智能終端預(yù)計(jì)(汽車以外)CAGR4-10%增長(zhǎng)AI浪潮驅(qū)動(dòng)下，預(yù)計(jì)連接器在數(shù)據(jù)中心、消費(fèi)類AI設(shè)備、商用智能辦公室、AI機(jī)器人等行業(yè)的需求將受益，帶來(lái)對(duì)于銅連接器的消費(fèi)提升。88國(guó)金證券掃碼獲取更多服務(wù)掃碼獲取更多服務(wù)數(shù)據(jù)中心AIPC、AI視聽(tīng)、AI游戲替代傳統(tǒng)設(shè)備，消費(fèi)升智能辦公室，推動(dòng)OA設(shè)備升級(jí)汽車智能駕駛系統(tǒng)+AI技術(shù)，必將催生A電導(dǎo)率>70%IACS抗軟化溫度>420℃殘余應(yīng)力極小導(dǎo)電率達(dá)到80-85%IACS抗軟化溫度>450℃來(lái)源：龔深《高強(qiáng)高導(dǎo)新型銅合金的應(yīng)用基礎(chǔ)研究白銅帶(銅鎳合金)仍維持凈進(jìn)口，且白銅帶凈進(jìn)口規(guī)模下降速度較慢，表明在高端銅板 0303205432106來(lái)源：海關(guān)總署，國(guó)金證券研究所99國(guó)金證券掃碼獲取更多服務(wù)掃碼獲取更多服務(wù)白銅帶凈進(jìn)口(萬(wàn)噸) 白銅帶凈進(jìn)口(萬(wàn)噸)來(lái)源：海關(guān)總署，國(guó)金證券研究所來(lái)源：海關(guān)總署，電子電路銅箔產(chǎn)量穩(wěn)定。2021-2023年，我國(guó)銅箔產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)，從2021年的62萬(wàn)噸提升至2023年的89萬(wàn)噸，復(fù)合增長(zhǎng)率19.81%,其中電子電路銅箔及壓延銅箔總產(chǎn)量維持在37萬(wàn)噸左右。圖表19:我國(guó)電子電路銅箔產(chǎn)量較為穩(wěn)定(萬(wàn)噸)圖表19:我國(guó)電子電路銅箔產(chǎn)量較為穩(wěn)定(萬(wàn)噸)0壓延銅箔鋰電銅箔電子銅箔由采用不同工藝方法制出的電解銅箔和壓延銅箔組成，作為PCB制造中的主要原材料之一，在PCB中起到導(dǎo)電、散熱等重要功效。銅箔被稱為電子產(chǎn)品信號(hào)與電力傳輸、溝通的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”,對(duì)于PCB整體特性都起到十分重要的作用，電路板的性能、品質(zhì)、制造中的加工性、制造水平、制造成本以及長(zhǎng)期可靠性等，都與銅箔的品質(zhì)及在PCB制造中對(duì)銅箔的加工水平有著密切的關(guān)聯(lián)。自20世紀(jì)50年代后，隨著印刷線路技術(shù)的發(fā)展，壓延銅箔由于寬度受限、生產(chǎn)工序復(fù)雜、流程長(zhǎng)、成本高，難于滿足大面積剛性覆銅板生產(chǎn)的需要而逐步被電解銅箔所替代。5G煥發(fā)壓延銅箔新生機(jī)。近年來(lái)隨著動(dòng)力鋰電池的興起，手機(jī)、屏蔽儀等產(chǎn)品的發(fā)展以及電子產(chǎn)品向輕、薄、小、快方向發(fā)展，使得壓延銅箔重新煥發(fā)生機(jī)。尤其是5G時(shí)代撓敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明性印制線路板(FPC)及剛性PCB要實(shí)現(xiàn)更低的信號(hào)傳輸損耗，而壓延銅箔相比于電解銅箔金相組織致密，晶粒沿著軋制方向排列，所以其延展性，撓曲性和抗彎曲性優(yōu)于電解銅箔，多用于要求撓曲性比較好的柔性印制線路板；另一方面，壓延銅箔的表面比較平滑，經(jīng)過(guò)表面處理后的毛面粗糙度也比較低，所以近年來(lái)高頻高速用柔性線路板為了規(guī)避趨膚效應(yīng)，對(duì)低粗糙度壓延銅箔的需求越來(lái)越多。國(guó)金證券項(xiàng)目良好是否厚度來(lái)源：深圳普林電路，國(guó)金證券研究所陸銅箔貿(mào)易逆差逐步縮減，2023年銅箔凈進(jìn)口量降低至3.92萬(wàn)噸。雖然中國(guó)大陸銅箔進(jìn)口量整體呈下降趨勢(shì)，但電子銅箔在高端產(chǎn)品方面仍有待技術(shù)突破。近年來(lái)全球電解銅箔行業(yè)新增產(chǎn)能絕大多數(shù)來(lái)自中國(guó)大陸的電解銅箔廠家，新增生產(chǎn)品種主要為鋰電銅箔，而日企、臺(tái)企(部分的)在擴(kuò)產(chǎn)品種的目標(biāo)上，還是主要鎖定在5G通進(jìn)出口銅箔產(chǎn)品均價(jià)的差距可以反映出中國(guó)大陸和海外銅箔產(chǎn)品高端化程度的差異。2023年中國(guó)大陸電子銅箔進(jìn)口量(額)前八位國(guó)家/地區(qū)平均進(jìn)口價(jià)格為1.47萬(wàn)美元/噸，而出口方面這一價(jià)格僅為1.12萬(wàn)美元/噸，出口電子銅箔產(chǎn)品均價(jià)低于進(jìn)口，中國(guó)大陸銅■前八名總量(萬(wàn)噸)平均價(jià)格(萬(wàn)美元/噸，右軸)來(lái)源：海關(guān)總署，國(guó)金證券研究所來(lái)源：海關(guān)總署，國(guó)金證券研究所(如電纜、連接器、母線)占比75%、接地與互聯(lián)占比22%、管道暖通空調(diào)占比3%。敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明11敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明12接地與互聯(lián)，調(diào)，3%班PowercablesElectricalconnectorsPowerdistribution來(lái)源：BlueWeaveConsulting,國(guó)金證券研究所來(lái)源：銅業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)CDA,國(guó)金證券研究所(1)冷卻系統(tǒng)部分：隨著高密度算力需求的急劇增長(zhǎng)，對(duì)制冷模式的精準(zhǔn)控制變得尤為重要，根據(jù)《新一代智算數(shù)據(jù)中心(AIDC)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)方案白皮書(2023年)》,未來(lái)彈性方艙類型示意圖云智一體為主純智算為主供電彈性范圍制冷彈性范圍約120～360kW(風(fēng)冷)冷240kW+液冷單艙P(yáng)UE(pPUE)約1.20～1.30約1.15～1.20約1.09～1.12來(lái)源：《新一代智算數(shù)據(jù)中心(AIDC)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)方案白皮書(2023年)》,國(guó)金證券研究所環(huán)管路和冷卻液組成，是通過(guò)換熱冷板(通常是銅、鋁等高導(dǎo)熱金屬構(gòu)成的封閉腔體)將 閉式冷卻塔閉式冷卻塔水泵CDU全液冷柜液冷門內(nèi)置板換水泵(2)電纜部分：在當(dāng)前的電纜應(yīng)用中，有源光纜(AOC)和無(wú)源銅纜(DAC)占據(jù)了主導(dǎo)地位?？蛇_(dá)到100Gbps,同時(shí)兼具輕巧的設(shè)計(jì)和較低的電磁干擾度，能夠支持最大100km的傳DAC通過(guò)電脈沖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，覆蓋范圍通常在7-10米之間。在相同規(guī)格下，其成本僅但實(shí)際上，很少有數(shù)據(jù)中心完全依賴銅纜或光纖布線，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的最佳解決方案為混合使用光纖和銅纜，實(shí)現(xiàn)光銅“攜手并進(jìn)”。當(dāng)前光纖介質(zhì)轉(zhuǎn)換器的使用也增加了一定程度的靈活性，可以互連不同的布線格式，并通過(guò)跨越更遠(yuǎn)距離的示意圖光信號(hào)傳輸介質(zhì)光纖(石英)電纜(銅)有無(wú)短距離N輕重高低帶寬小來(lái)源：易天光通信，新財(cái)富產(chǎn)業(yè)研究院，國(guó)金證券研究所(3)配電設(shè)備部分：數(shù)據(jù)中心服務(wù)器內(nèi)部的配電板及母線主要以銅制材料為主，其中來(lái)源：ABB,國(guó)金證券研究所電力需求AI服務(wù)器需要更多的計(jì)算資源來(lái)處理復(fù)雜的AI任務(wù)，通常具有更高的功耗需求，AI服務(wù)器的功率從750W、1500W、4500W、8000W等不同檔次逐步向高端集中電力密度由于AI服務(wù)器的功耗較高，其電力密度(即每個(gè)機(jī)柜或機(jī)架的功率密度)通常比普通服務(wù)器更高來(lái)源：參考網(wǎng)，國(guó)金證券研究所英偉達(dá)在科技領(lǐng)域的最新突破再次引起了廣泛關(guān)注。在2024年3月19日舉辦的GTC大會(huì)上，英偉達(dá)正式發(fā)布了其最新研發(fā)的GB200超級(jí)AI芯片，憑借其卓越的算力性能，這款芯片將成為智算數(shù)據(jù)中心硬件架構(gòu)中的核心組件。同時(shí)，英偉達(dá)對(duì)于2025年的AI超級(jí)芯片出貨目標(biāo)設(shè)定為600-650萬(wàn)顆，其中GB200預(yù)計(jì)將占據(jù)高達(dá)70%的市場(chǎng)份額。GB200NVL72銅互連技術(shù)新增用銅需求。GB200產(chǎn)品系列涵蓋了多樣化的產(chǎn)品形態(tài)，GB200計(jì)算托盤基于新的NVIDIAMGX設(shè)計(jì)，包含2個(gè)GraceCPU和4個(gè)BlackwellGPU,的NVLink連接器。GB200NVL72在一個(gè)機(jī)架中配置了72個(gè)GPU和18個(gè)雙GB200計(jì)算節(jié)點(diǎn)或在兩個(gè)機(jī)架中配置72個(gè)GPU和18個(gè)單GB200計(jì)算節(jié)點(diǎn)，使用銅纜盒密集封裝和敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明14敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明銅連接技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)主要在于其高效散熱性能、成本效益以及低能耗特點(diǎn)，單臺(tái)服務(wù)器采用銅互連方案后的價(jià)值量也會(huì)更為突出。單臺(tái)GB200NVL72架構(gòu)中利用5000根NVLink銅纜進(jìn)行交換機(jī)和GPU之間的連接，單臺(tái)服務(wù)器中銅纜總長(zhǎng)度接近2英里。2024-2025年，GB200NVL72的出貨量預(yù)計(jì)分別達(dá)到3,000臺(tái)和50,000臺(tái)，銅互連解決方案的市場(chǎng)空間將逐年攀升。敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明圖表30:一個(gè)GB200計(jì)算托盤包括2個(gè)CPU和4個(gè)GPU圖表31:GB200NVL72采用銅互連技術(shù)來(lái)源：英偉達(dá)官網(wǎng)，國(guó)金證券研究所來(lái)源：英偉達(dá)官網(wǎng)，國(guó)金證券研究所GB200NVL72大幅強(qiáng)化新一代人工智能加速運(yùn)算。英偉達(dá)數(shù)據(jù)顯示，GB200NVL72相對(duì)于H100實(shí)現(xiàn)25倍能效提升，相對(duì)于CPU實(shí)現(xiàn)18倍數(shù)據(jù)處理，相對(duì)于H100TensorCoreGPU實(shí)現(xiàn)30倍大型語(yǔ)言模型推論，相對(duì)于H100實(shí)現(xiàn)4倍大型語(yǔ)言模型訓(xùn)練，大幅提升新一代人工智能及加速運(yùn)算能力。1GPT-MoE-1.8TReal-TimeThrougGPT-MoE-1.8TModelTraininAHGXHI00GB200NYL72xo隨著生成式AI的興起，數(shù)據(jù)中心耗電量快速上漲。IEA預(yù)測(cè)，中性情況下預(yù)計(jì)到2026年，全球數(shù)據(jù)中心耗電量將達(dá)到約800TWh,按照70%的利用率計(jì)算，負(fù)荷約為132GW。CDA數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷銅單耗若按較低的27kt/GW計(jì)算，2026年當(dāng)年新增數(shù)據(jù)中心耗銅量將達(dá)到46萬(wàn)噸；施耐德電氣數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷銅單耗若以較高情況的66kt/GW計(jì)算，當(dāng)年新增數(shù)據(jù)中心耗銅量將達(dá)到112萬(wàn)噸。上述27-65kt/GW的用銅單耗并不包括外部建筑及配套配電設(shè)施，若加上這部分，數(shù)據(jù)中心帶來(lái)的用銅需求將更大。由于施耐德電氣測(cè)算的66kt/GW距今時(shí)間較長(zhǎng)，或與數(shù)據(jù)中心實(shí)際用銅量存在差敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明全球數(shù)據(jù)中心耗電量(TWh)全球數(shù)據(jù)中心負(fù)荷(GW)新增負(fù)荷(GW)用銅單耗(較高情況，t/GW)用銅單耗(較低情況，t/GW)全球數(shù)據(jù)中心用銅量(較高情況，萬(wàn)噸)全球數(shù)據(jù)中心用銅量(較低情況，萬(wàn)噸)GB200NVL72的用銅部分主要包括銅連接線纜和PCB部分，我們分別測(cè)算這兩部分的用銅纜直徑約為7mm,按密度8.96g/cm3計(jì)算，每米銅纜質(zhì)量約為344g,單臺(tái)GB200NVL72服務(wù)器銅纜用量用量約為1.12噸。項(xiàng)目單臺(tái)GB200NVL72服務(wù)器銅纜數(shù)量(條)單根銅纜長(zhǎng)度(米)銅纜直徑(毫米)7銅線密度(g/cm3)每米用銅量(g/米)(2)PCB:生產(chǎn)PCB原料主要為覆銅板(原輔材料主要為粘結(jié)片和銅箔),此外需要采根據(jù)生益電子招股說(shuō)明書及生益科技可轉(zhuǎn)債募集說(shuō)明書數(shù)據(jù)，測(cè)算得從覆銅板階段到PCB,PCB產(chǎn)量(萬(wàn)平方米)覆銅板采購(gòu)量(萬(wàn)平方米)生產(chǎn)覆銅板銅箔用量(噸/萬(wàn)平方米)覆銅板銅箔用量(噸)銅箔采購(gòu)量(噸)銅箔總用量(噸)生產(chǎn)PCB銅箔用量(噸/萬(wàn)平方米)來(lái)源：生益電子招股說(shuō)明書，生益科技可轉(zhuǎn)債募集說(shuō)明書，國(guó)金證券研究所在前文2.2節(jié)中，我們知道GB200計(jì)算托盤包含2個(gè)GraceCPU和4個(gè)BlackwellGPU,GB200NVL72在一個(gè)機(jī)架中配置了72個(gè)GPU和36個(gè)CPU。參考國(guó)金電子組2023年4月的報(bào)告《AI服務(wù)器中到底需要多少PCB》,DGXA100中8個(gè)GPU對(duì)應(yīng)PCB單機(jī)價(jià)值量為12250元/臺(tái)，平均每個(gè)GPU的PCB價(jià)值量為1531.25元；2個(gè)CPU對(duì)應(yīng)PCB單機(jī)價(jià)值量為2845元/臺(tái)，平均每個(gè)CPU對(duì)應(yīng)PCB價(jià)值量為1422.5元。以DGXA100對(duì)應(yīng)PCB價(jià)值量估計(jì)GB200NVL72單機(jī)PCB價(jià)值量約為1銅箔產(chǎn)量(萬(wàn)噸)/全球PCB行業(yè)產(chǎn)值(億美元)數(shù)值基本維持在0.064,以此估算GB200NVL72單機(jī)用銅箔量約為147kg。項(xiàng)目GB200NVL72中GPU數(shù)量(個(gè))單個(gè)GPU對(duì)應(yīng)PCB價(jià)值量(元)GB200NVL72中CPU數(shù)量(個(gè))單個(gè)CPU對(duì)應(yīng)PCB價(jià)值量(元)GB200NVL72單機(jī)PCB價(jià)值量(元)來(lái)源：生益電子招股說(shuō)明書，生益科技可轉(zhuǎn)債募集說(shuō)明書，iFinD,華鑫銅箔，國(guó)注：測(cè)算過(guò)程中美元兌人民幣匯率假設(shè)維持2023年均值7.0467根據(jù)上述測(cè)算，GB200NVL72單機(jī)銅纜用銅量約為1.12噸，PCB用銅量約為147kg,此外還有連接器用銅約5kg,機(jī)柜用銅約90kg,GB200NVL72單機(jī)用銅總量約為1.36噸。預(yù)計(jì)2024-2026年GB200NVL72出貨量分別為3000/50000/80000臺(tái)，則對(duì)應(yīng)用銅量分(噸)用銅量(萬(wàn)噸)出貨量(臺(tái))用銅量(萬(wàn)噸)出貨量(臺(tái))用銅量(萬(wàn)噸)來(lái)源：生益電子招股說(shuō)明書，生益科技可轉(zhuǎn)債募集Prismark數(shù)據(jù)顯示，2023年中國(guó)和全球PCB產(chǎn)值分別為377.94預(yù)計(jì)到2026年，中國(guó)和全球PCB產(chǎn)值將分別達(dá)到428.63/816.95億美元，據(jù)此我們測(cè)算2026年中國(guó)和全球PCB用銅箔量分別為35.84/68.30萬(wàn)噸。中國(guó)PCB產(chǎn)值(億美元)全球PCB產(chǎn)值(億美元)PCB價(jià)格(元/平方米)單位PCB銅箔用量(噸/萬(wàn)平方米)中國(guó)PCB用銅量(萬(wàn)噸)全球PCB用銅量(萬(wàn)噸)來(lái)源：生益電子招股說(shuō)明書，生益科技可轉(zhuǎn)債募集說(shuō)明書，生益電子2020-2023年年報(bào)，Prismark,iFinD,國(guó)金證券研究所注：測(cè)算過(guò)程中美元兌人民幣匯率假設(shè)維持2023年均值7.0467。敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明隨著AI技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心用電需求也在加速增長(zhǎng)。IEA數(shù)據(jù)顯示，2023年英偉達(dá)出貨量達(dá)到10萬(wàn)臺(tái)，平均每年耗電7.3TWh;到2026年，人工智能產(chǎn)業(yè)耗電量將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)至少是2023年的10倍，而全球數(shù)據(jù)中心的耗電量預(yù)計(jì)由2022年的460TWh擴(kuò)大至620-1050TWh。圖表39:2019-2026E全球數(shù)據(jù)中心耗電量持續(xù)上漲圖表40:IEA預(yù)計(jì)2026年A/耗電量是2023年的10倍02022 Traditionaldatacentres■Cryptocurrencies□DedicatedAl低功耗訴求或?qū)⒔o銅需求增長(zhǎng)帶來(lái)不確定性。由于AI算力的大量能源消耗，在當(dāng)前“雙碳”背景下，未來(lái)降低處理器運(yùn)行中的能耗將成為集成電路行業(yè)主攻方向之一，這已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中取得突破：2022年市值排名第二的虛擬貨幣以太坊通過(guò)改變其挖礦機(jī)制，降低了其99%的電力需求。銅在數(shù)據(jù)中心中用于配電設(shè)備占比達(dá)到75%,若未來(lái)技術(shù)進(jìn)步帶三、傳輸端：5G基站爆發(fā)式增長(zhǎng)，衍生新增用銅需求AI發(fā)展加速5G建設(shè)需求。AI數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)對(duì)于基站傳輸提出更高要求，5G相較于4G基站，5G基站對(duì)銅的需求量更大。銅加工材在5G基站中的應(yīng)用場(chǎng)景主要包括射頻電纜及泄漏電纜、PCB、設(shè)備設(shè)施(集成電路、引線框架及真空電子器件)。射頻連接器需求呈幾何增長(zhǎng)。從基站的連接器用量上看，由于5G的傳輸速度相比4G高100倍左右，其對(duì)連接系統(tǒng)的傳輸速度和通道功能要求大幅增加。4G單一基站基本是4-8通道傳輸，而5G基站基本為32-64通道傳輸，不僅對(duì)性能要求也更為嚴(yán)格。當(dāng)前5G通信基站每座宏基站的主流架構(gòu)需要射套(采用介質(zhì)濾波器的結(jié)構(gòu))或384套(采用金屬濾波器的結(jié)構(gòu)),相比于目前主流的645G基站建設(shè)帶動(dòng)高頻高速PCB發(fā)展。為實(shí)物聯(lián)網(wǎng)和低時(shí)延高可靠通信等應(yīng)用場(chǎng)景需求，5G使用了大規(guī)模天線陣列(MassiveMIMO)和超密集組網(wǎng)等技術(shù)。未來(lái)隨著天線及射頻模塊需求增加、基站部署密度增大，將帶動(dòng)高敬請(qǐng)參閱最后敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明18從8通道到64通道，5G通信基站對(duì)連接器需求呈幾何式增長(zhǎng)64天線64天線8天線玻璃纖維布基覆銅板剖面圖05G建設(shè)推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)及引線框架用高端銅合金發(fā)展。集成電路作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，5G發(fā)展會(huì)加大各類芯片的應(yīng)用，包括數(shù)量上的增加及應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，芯片高載體和導(dǎo)電、導(dǎo)熱介質(zhì)，一方面連接芯片/器件電路形成電信號(hào)通路，另一方面與封裝外 (質(zhì)量分?jǐn)?shù))%軟化溫度/81/來(lái)源：半導(dǎo)體之芯，國(guó)金證券研究所來(lái)源：張文芹等《蝕刻型高密度引線框架銅合金帶材的研制進(jìn)展》,國(guó)金證券研究所3.22026年全球5G基站PCB用銅預(yù)計(jì)5.60萬(wàn)噸AIOT數(shù)據(jù)顯示，單臺(tái)5G基站中PCB價(jià)值量約為15104元，基于生產(chǎn)PCB耗銅量及PCB價(jià)格，我們根據(jù)5G基站PCB價(jià)值量測(cè)算單站PCB用銅量約為18kg。項(xiàng)目5G基站PCB價(jià)值量(元/站)PCB價(jià)格(元/平方米)5G基站中PCB面積(平方米)生產(chǎn)PCB用銅量(噸/萬(wàn)平方米)5G基站PCB用銅量(kg/站)來(lái)源：生益電子招股說(shuō)明書，生益科技可轉(zhuǎn)債募集說(shuō)明書，生益電子2020-2023年年報(bào)，AIOT大數(shù)據(jù)，國(guó)金證券研究所根據(jù)《中國(guó)5G經(jīng)濟(jì)報(bào)告2020》,5G將全面構(gòu)筑經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，從線下到線上，從生產(chǎn)到消費(fèi)，從平臺(tái)到生態(tài)，將我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提升到一個(gè)新的高度?！秷?bào)告》數(shù)據(jù)顯示2030年5G將帶動(dòng)直接經(jīng)濟(jì)增值2.9萬(wàn)億元，間接經(jīng)濟(jì)增值3.6萬(wàn)億元。5G基站的建設(shè)也將帶動(dòng)PCB對(duì)于銅的需求，我們預(yù)計(jì)2024-2026年底，我國(guó)5G基站數(shù)量將分別達(dá)到465/573/777萬(wàn)站，假設(shè)中國(guó)5G基站數(shù)量占全球比重維持65%,則全球5G基站分別為713/877/1190萬(wàn)站，當(dāng)年全球新建5G基站將分別帶動(dòng)PCB用銅需求敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)特別聲明19中國(guó)5G基站數(shù)量(萬(wàn)站)中國(guó)新建5G基站數(shù)量(萬(wàn)站)全球5G基站數(shù)量(萬(wàn)站)全球新建5G基站數(shù)量(萬(wàn)站)中國(guó)占比5G基站PCB用銅量(kg/站)中國(guó)5G基站PCB用銅量(萬(wàn)噸)全球5G基站PCB用銅量(萬(wàn)噸)來(lái)源：生益電子招股說(shuō)明書，生益科技可轉(zhuǎn)債募集說(shuō)明書，生益全球銅礦供給增長(zhǎng)受限，頭部礦企供應(yīng)擾動(dòng)加劇，銅供需維持緊平衡狀態(tài)。生成式Al帶來(lái)的算力增長(zhǎng)從