摘要：AI 技术快速发展的背景下全球算力需求持续提升，以科技巨头为代表的企业正加大数据中 心的投资力度。今年以来欧美多次发声加码 AI 投资，1 月 21 日，美国总统宣布 OpenAI、 软银和甲骨文将共同投资建设的 AI 基础设施项目“星际之门”，计划在未来 4

由新能源锂电设备复盘观 AIDC 硬件机会

AI 技术快速发展的背景下全球算力需求持续提升，以科技巨头为代表的企业正加大数据中 心的投资力度。今年以来欧美多次发声加码 AI 投资，1 月 21 日，美国总统宣布 OpenAI、 软银和甲骨文将共同投资建设的 AI 基础设施项目“星际之门”，计划在未来 4 年内投资 5000 亿美元。2 月 11 日，欧盟委员会主席宣布欧盟在未来几年内将调动 2000 亿欧元用于 AI 投 资。根据 Bloomberg 一致预期（8 月 1 日），2025 年北美 TOP4 云厂商（亚马逊、微软、 谷歌、META）合计资本开支将达 3301 亿美元，同比增长 52%。 在国内市场，据中国通服数字基建产业研究院发布的《2024 年中国智算中心（AIDC）产业 发展白皮书》，未来 3 年全国在建及拟建智算中心资源规模总计至少为截止 2023 年底投产 规模的 5 倍，增量算力规模约 770EFLOPS（FP16），折合市场投资超 5000 亿元。企业维 度，阿里、字节、腾讯等在 AI 领域动作频频。其中，阿里 CEO 于 2 月财报电话会中宣布 未来 3 年将投入超过 3800 亿元用于建设云和 AI 硬件基础设施，总额超过去 10 年总和。字 节跳动 2025 年资本开支则或超 1500 亿元，较 2024 年约 800 亿元，同比+88%。

类比于新能源汽车行业早期销量快速提升时锂电设备板块蓬勃发展，数据中心设备环节有 望受益于 AI、迎来黄金期。AI 的快速发展，大模型训练、智能应用等对算力的需求呈指数 级增长，如 ChatGPT、DeepSeek 等应用的出现，让市场对算力的需求大增。数据中心作 为算力的承载基础，为满足需求，云厂商、科技企业等纷纷加大数据中心建设投入，直接 带动了 IT 设备、供配电设备、温控设备等数据中心设备的需求。

复盘过去十年（2015~2024 年）锂电设备板块行情走势，我们发现板块共经历三轮大行情， 分别为 2015 年、2017 年、2019~2021 年。 1）2015 年，锂电设备指数累计涨幅达 187%（较沪深 300 超额收益率为 215%），主要系 需求端增长驱动，2015 年国家政策持续加码，刺激新能源汽车市场快速发展，中国新能源 汽车销量同比+343%，带动锂电设备需求迅速扩大。 2）2017 年，锂电设备指数累计涨幅达 46%（超额收益率 25%），期间虽有波动，但整体 呈上涨趋势。上涨主要系双积分政策落地规范车企发展，在补贴退坡的背景下市场热度不 减，2017 年中国新能源汽车销量 78 万辆（同比+53%）。设备环节，企业顺应下游需求开 展新产品与新技术研发，进一步推动锂电设备指数上涨。 3）2019~2021 年，锂电设备指数再度大涨，累计涨幅高达 223%（超额收益率 157%）， 三年间分别实现 37%、73%、28%的涨幅；中国新能源汽车年销量从 121 万台增长至 352 万台，新能源渗透率从 4.7%提升至 13.4%。随着补贴退坡力度加大，行业向市场驱动过渡， 特别是 2020 年下半年开始，技术突破叠加车型驱动，全球新能源汽车放量。 和新能源车、锂电池、电池材料指数相比，锂电设备的上涨更提前、且涨幅更为明显。上 涨更提前主要系当锂电池企业以及电池材料企业预期市场需求增长而进行大规模扩产时， 会首先增加对于锂电设备的采购。相较于锂电池和电池材料企业，锂电设备企业在一定程 度上受原材料价格波动的影响较小，盈利能力相对更稳定。

从 PE(lyr)水平来看，2015~2021 年锂电设备板块普遍位于 50~200 倍区间。在过去十年三 轮大行情中，锂电设备板块代表企业的 PE 分别位于 50~250、50~150、50~200 倍区间。 2022~2024 年，在下游需求增速放缓的背景下，PE 逐步回落至 15~20 倍区间。

参考锂电设备板块强周期，数据中心硬件板块有望充分受益于行业发展，或具备更强的行 业贝塔驱动潜力。随着 AI 大模型迭代加速，数据中心建设力度加大，2024 年下半年开始 数据中心硬件环节 PE(lyr)水平从 15~20 倍逐步提升至目前 20~100 倍。我们认为数据中心 硬件的行业贝塔驱动潜力有望超越锂电设备。主要原因包括：1）从当前阶段来看，AI 发展 仍处于早期，行业渗透率较低。相比新能源汽车行业早期发展受益于补贴，数据中心需求 与全球数字化、人工智能进程深度绑定，AI 渗透速度较新能源汽车会更快。2）全球新能源 汽车的需求天花板可见，而 AI 革命带来的算力需求具备更长的逻辑。目前由于技术路径不 确定性与场景复杂度提升，实现 AGI 终局所需的算力或动态增加。3）数据中心设备技术壁 垒高于锂电设备的标准化产线，头部企业护城河更深，在技术迭代中更易获得溢价，盈利 增长斜率或高于锂电设备初期。

数据中心建设成本中供配电及温控设备占比超五成

数据中心设备包括 IT 设备、非 IT 设备。数据中心按生命周期可以分为规划、设计、建设、 运营四大阶段，其中建设阶段是数据中心从概念走向实体的关键环节，包括用地、用电、 用水、用网、IT 设备、土建及其他工程、软件系统等。设备可以分为 IT 设备、非 IT 设备（供 配电设备、温控设备等）。数据中心的下游应用主体包括互联网企业、云厂商、金融机构、 基础运营商等。

数据中心建设成本中电气系统占比约 40%~45%，运营成本中电费占比约 50%，数据中心 扩建带来电力相关需求高增。据 Dgtl Infra，数据中心建设成本中电气系统占比最高，达 40%~45%，包括柴油发电机组、PDU、UPS 电源、开关设备/变压器等。运营成本方面， 据安永统计，电费约占运营成本的 50%。据 Gartner，AI 的快速发展正推动电力消费急剧 增长，预计到 2027 年，数据中心运行增量 AI 优化服务器所需的电力将达到每年 500 TWh， 为 2023 年的 2.6 倍。

数据中心电力传输路径：高压市电-中压-低压-ATS-UPS-IT 设备。高压市电（>100kV）经 变电站降至中压（国内一般为 10kV，美国一般为 13.2kV）后流入楼宇，随后通过变压器将 中压降至低压（国内制式 380V，北美常见 415V），接入至 ATS（自动转换开关，Automatic Transfer Switch），电力主要供给 IT 设备、冷却设备，IT 设备前配备有 UPS（不间断电源， Uninterruptible Power Supply）系统。除市电外，数据中心会配备柴油发电机作为断电情 况下的备用，同样输出低压交流电至 ATS。

AI 训练场景对于供电的连续性、效率、冗余要求提高。依据可用性与设备冗余程度，国际 较为通用的分级标准包括 Uptime Institute 与 ANSI/TIA-942。为保证数据中心连续运行，电 源设备需要备用冗余配备，常见“N+1”“2N”等方案；可用性（Availability）指设备预期 不停机时间占比。三级数据中心是全球大型设施中最常见的数据中心，通常需要变压器和 发电机等 N+1 冗余，以及配电组件（UPS 和 PDU）的 2N 冗余。过往四级数据中心不太 常见，必须具有“容错能力”，通常用于政府关键数据中心设施等。AI 训练场景下对供电连 续性要求提高，对冗余设计要求或进一步提高。

在数据中心的设备中，在 AI 升级背景下我们建议关注供配电与温控两个环节。在供配电方 面，主要包括灾备电源（柴油发电机组）、服务器电源（AC/DC 电源）、备用电源（UPS、 HVDC、BBU、超级电容）、电能质量管理等产品，本报告的第二部分将围绕上述七种产品 展开介绍。随着电力需求增长，作为保障电力系统稳定运行的重要因素，温控也成为数据 中心关键硬件环节之一。在温控方面，主要关注液冷的发展趋势，本报告的第三部分将聚 焦于液冷。

灾备电源：柴油发电机组供需紧张，国产替代窗口开启

柴油发电机组为数据中心灾备电源的首选方案，在数据中心中成本占比约 10%。数据中心 通常从公用电网获取高压电力，然后将低压电力分配给 IT 设备。由于电网存在故障等情况 可能会导致断电，备用柴油发电机组在主电源中断期间的供电中起着重要作用。柴油发电 机组的原理是通过发动机燃烧柴油将热能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电 能。柴油发电机组的成本在数据中心总成本的占比约 10%。

国内柴油发电机组行业呈现“外资主导高端、国产抢占中高端”的梯队结构。国内市场柴 油发电机组企业可以分为三个梯队，第一梯队为以 MTU、卡特彼勒、康明斯、科勒等为代 表的外资品牌，掌握柴油发动机核心技术，主导高端市场；第二梯队为以潍柴、玉柴、泰 豪科技、科泰电源、苏美达等为代表的国产原装与 OEM 厂商，一般采用进口或国产知名品 牌的发动机和发电机，抢占中高端市场；第三梯队为以“扬泰系”和“福安系”为代表的 国产企业，一般采用本土发动机和发电机，市场较为分散，主要面向低端民用市场。

全球柴油发电机组市场规模超千亿人民币，2023 年数据中心下游占比约 15%。据 QYResearch，2022 年全球柴油发电机组市场规模约为 149.97 亿美元，预计 2029 年将达 到 255.09 亿美元，复合增速为 7.46%。其中，2022 年中国、美国占比分别为 27.86%、19.88%。 据 QYResearch，2023 年全球数据中心用柴油发电机组市场销售额达 24.13 亿美元，测算 其在整体柴油发电机组市场占比约 15%。

关注 1：核心零部件发动机市场以海外企业为主导，潍柴、玉柴等国内企业有望加速替代。 发动机为柴油发电机组的主要部件之一，成本占比约 60%。海外柴油发电机组企业以自制 发动机为主，而国内企业多采购海外发动机后组装成机组，部分企业有发动机自制能力。 海外发动机生产厂商主要包括卡特彼勒、康明斯、MTU、科勒、三菱等；国内厂商主要包 括潍柴、玉柴等。技术维度，国产品牌正在加速追赶，海外品牌定价权更高。随着数据中 心需求增长，海外企业主导的发动机环节产能受限、交货期延长，带动机组供需紧张。后 续随着需求持续增长以及国内企业技术提升（进行白名单认证后进入国内客户供应链条）、 加速扩产，国产化水平有望提升。

关注 2：供需紧张带来机组涨价预期，OEM 厂提前锁定海外发动机价格后可充分享受机组 涨价价差。发电机组 OEM 方面，国内主要厂商包括科泰电源、泰豪科技、苏美达等，主要 外采发动机进行集成，部分企业通过与海外发动机企业设立合资工厂等方式保障发动机供 应。由于 OEM 厂对于部分海外发动机提前锁价，在机组招标阶段整体柴油发电机组涨价后， 该价格增幅对于 OEM 厂为利润增量。建议关注海外发动机产能锁定能力强的 OEM 厂。

服务器电源（AC/DC 电源）：功耗提升背景下量价齐增，大陆品牌崛起

AC/DC 电源位于数据中心的服务器机柜中，主要功能为降压与整流，在机柜中价值量占比 约 5%。UPS 输出交流电后，AC/DC 将交流电降低为适合设备使用的更低电压的直流电。 具体流程为 AC/DC 电源将接入的如 220V 交流电转化为 48V 直流电，后通过 DC/DC 电源 降压后传输至芯片等。AC/DC 电源在单机柜中的价值量占比约 5%。

AI 升级带来 AC/DC 电源出货形态变化：区别于传统服务器机柜中 CRPS 单个电源模块的 出货形态，英伟达 NVL36/72 机柜中以 power shelf（机框电源）为 AC/DC 电源的产品出 货形态。一个 power shelf 由 6 个 PSU（单电源模块，Power Supply Unit）与 1 个电源监 控单元组成。PSU 主要由输入整流滤波电路和功率因数校正电路等部分组成。据华经产业 研究院，2023 年全球普通服务器电源、AI 服务器电源占比分别为约 80%、约 20%。

PSU 的发展趋势包括单模块功率提升、冗余提升、转换效率要求提升等，推动单机柜所需 AC/DC 电源量价齐增。1）单模块功率由此前百瓦级别提升至 5.5kw，下一代 12kw 等更高 功率段产品已有预研。要求在单模块功率提升的同时保持体积不变，功率密度持续提升。2） 为保障数据安全、减少损耗，提升配置冗余度，2N 冗余时电源运行效率较高。3）转换效 率要求由此前 80%+提升至 97.5%+。碳化硅、氮化镓等高价功率器件的引入在提升单模块 功率和转换效率中起到重要作用。

单机柜服务器电源量价测算：量方面，相比 8 卡服务器单机柜服务器电源功率小于 20kw， 英伟达 NVL72 单机柜或配置 8 组 power shelf，对应单机柜电源功率 264kw。价方面，我 们假设单瓦价值量由 0.5 元提升至 1.5/2/2.5 元，对应单机柜服务器电源价值量由小于 1 万 元提升至 39.6/52.8/66.0 万元。

全球服务器电源市场由中国企业主导（其中台资企业表现领先），市场集中度较高，中国大 陆企业加速突围。据 QYResearch，2024 年台达、光宝等全球服务器电源前五大厂商市场 份额合计超 50%，集中度较高。据 MTC，全球嵌入式电源销售额前 15 大企业中中国大陆 企业数量从 2023 年 3 家提升至 2024 年 6 家，中国大陆企业销售额占比从 2023 年约 14% 提升至 2024 年约 27%，大陆企业竞争力提升明显。分市场来看，在海外，台达、光宝等 中国台资企业占据主要市场份额。在国内，服务器电源的主要供应商包括台达、光宝、欧 陆通、长城电源等，中国大陆系电源厂商正在加速提升市场份额。

客户资源、研发需求快速响应能力、供应能力等为核心竞争要素。在客户资源方面，中国 台资企业由于进入市场较早而具备先发优势。服务器电源厂商的客户可以分为服务器组装 厂、终端客户（云厂商等）两类。对于服务器电源厂家，除了需要和服务器组装厂紧密合 作，还需要与终端客户建立连接，随时掌握终端客户动向与产品开发计划等，以在产品开 发初期就参与到终端客户以及组装厂的选型中。

在 AI 快速发展的时代，大陆服务器电源企业在海外市场实现突破，看好后续拓展潜力。AI 芯片（英伟达等 GPU 芯片、博通等 ASIC 芯片）对于其所配套的服务器电源提出定制化需 求，因而是否能与头部芯片厂开展研发合作也尤为重要；同时由于研发需求不断更新，要 求服务器电源厂家具备快速响应能力。据英伟达官网披露，GB200 系列 NVL72 机柜 AC/DC 电源的合作商包括台达、光宝、麦格米特三家，为大陆企业首次公开披露进入海外市场。 服务器电源厂家按功率段呈现分化。按照服务器电源的功率，可以将市场分为中低功率段 （0-2kw）与高功率段（2kw 以上）。中低功率段入门槛相对较低，技术含量相对较低，价 格竞争激烈，主要企业有中国台湾的光宝、康舒、全汉、群光等，中国大陆的长城电源、 欧陆通、高斯宝等。高功率段，技术含量与品质要求相对较高，在 AI 投入力度加大背景下 需求持续增加，主要企业有中国台湾的台达、光宝等，中国大陆的麦格米特、欧陆通等。

大陆企业积极推进东南亚等海外产能布局。中国大陆主要企业产能集中在广东（东莞等）、 江苏（苏州等）等地区。为应对海外市场需求，同时减少贸易限制影响，多个企业在东南 亚（泰国、印尼、越南等）等地布局生产基地，其中中国台资企业海外产能成熟度更高， 大陆企业正在加快海外产能布局，如麦格米特海外产能将以泰国为重点展开扩建计划，已 建设部分产能；欧陆通已在越南生产基地完成通用及高功率服务器电源产线建设。

备用电源（一）：UPS 用量增加，关注国内大厂供应链企业

UPS（不间断电源）主要用于稳压、滤波以及不间断供电，组成部分包括逆变器、整流器、 蓄电池组等。采用交流输入，通过 AC/DC 整流器将交流电转换为直流电，再通过 DC/AC 逆变器将直流电转换为交流电，为设备提供稳定的交流电源。当市电出现故障（如停电、 电压过高或过低等异常情况）时，UPS 会迅速切换到电池供电模式。电池中的直流电通过 逆变器转换为交流电，继续为设备提供电力，保证设备能够正常运行一段时间，直至柴油 发电机组达到满负荷运转（通常需要 1 分钟以内）。

数据中心建设带动 UPS 需求增长，欧美市场数据中心 UPS 市场规模较大，中国等地区市 场规模增速较快。UPS 广泛应用于数据中心、电信、工业、金融、政府、医疗等领域，其 中数据中心是增长较快的领域。据 Market Research Future 预测，2024/2032 年全球数据 中心 UPS 存量市场规模分别为 57.1/103.1 亿美元，2025-2032 年 CAGR 约 7.7%；分地区 来看，2023 年北美、欧洲占比排名前二，分别为 38.5%、27.2%；预计 2024-2032 年亚太 地区复合增速最快，特别是中国、印度、日本等地。

UPS 产品起源于海外，外资品牌在全球市场中占据较高份额。在全球市场，UPS 主要厂商 包括施耐德、ABB、维谛、伊顿等，倾向于提供全链条型解决方案。据 Global Market Insights， 2023 年施耐德、ABB、维谛全球市场份额合计超 30%。在国内市场，UPS 主要厂商包括 华为、科华数据、维谛、伊顿等，据智研咨询，2023 年 CR3 超过 40%（科华/华为/维谛的 市占率分别为 16%/14%/12%）。对于互联网这一细分下游（包括数据中心），国内主要供应 商为华为、伊顿、维谛等。

在国内，外资企业主导中高端市场，政策与自身发力带动中国企业持续提升份额。在国内 市场，外资企业在技术水平、品牌影响力、服务质量等方面具备优势，在数据中心、医疗、 工业等领域的市场认可度较高。中国企业则在市场渠道、客户资源、产品定制等方面具备 较强竞争力，在政府、电信、金融等领域占据较大市场份额。对于数据中心领域，随着国 产化政策引导，以及与客户协同紧密、持续提升品牌力，中国企业有望提升国内市场份额。

备用电源（二）：HVDC 渗透率有望提升，国内企业应用领先

HVDC（高压直流输电，High Voltage Direct Current）是一种可以替代 UPS 的备用电源 方案，直接输出直流电。HVDC 直接将交流电转换为高压直流电，然后通过直流配电单元 向设备供应直流电。该方案中交流电转直流电输出后，不再通过逆变器转化成交流电，而 是为兼容直流输入的设备提供直流电源。

较 UPS，HVDC 有望提升转换效率、减少建设与运营成本。高压直流系统避免了逆变器链 路，减少能量转换次数，因此可提升效率、降低损耗。据台达官网，其 HVDC 产品效率已 经可以达到 98%以上，高于传统的 UPS 系统。同时，HVDC 采用模块化设计，可根据需要 灵活扩展和分布式供电。成本方面，根据腾讯数据中心 2019 年测算，对于 360kW 规模的 供电系统，240V 的 HVDC 方案较 2N UPS 方案节约 37.5%投资成本，全生命周期节省电 费 157 万元。对于 10 万台服务器的大型数据中心，采用 HVDC 在 8 年时间内可以节省总 拥有成本超 1.2 亿元。

在现有基础设施和供电稳定要求的使用成熟度偏好下，当前 HVDC 在数据中心的渗透率相 对较低，UPS 仍为主流；HVDC 有望随着 AI 服务器单机柜功率提升而加速渗透。目前 HVDC 渗透率仍然较低，主要系一方面，由于供电特殊性，采用 HVDC 时需对后端设备进行直流 改造；另一方面，HVDC 需定制开发，降低了产品标准化程度、流通性，难以满足托管模 式数据中心对通用性电源方案的需求。随着 AI 算力需求推动服务器机柜功率持续提升，用 电量大幅提升，HVDC 在高效传输与经济性上的潜力有望逐步释放、提升渗透率。

国内外数据中心 HVDC 应用情况分化，国内已有应用，而海外尚处于早期。1）国内：互 联网、运营商、金融、政企等领域 HVDC 应用较多，从 240V 向 800V 演进。国内 HVDC 方案的应用从基站机房扩展到数据中心，自 2010 年三大运营商开始试用 HVDC，逐步形成 成熟的直流供电生态。通信基站与数据中心供电架构相似，使得 HVDC 在数据中心场景的 迁移成本低于海外（海外市场通信网络长期依赖交流供电，改造为直流系统需重构供电链 路）。目前国内互联网领域 HVDC 的渗透率较高，金融、运营商、政企等领域 HVDC 方案 渗透率逐年提升；应用 HVDC 方案的主要企业为阿里、腾讯、百度、电信、移动等。发展 趋势上，电压等级从 240V 向 800V 升级，支持高算力集群高比用电需求。

2）海外：英伟达高功率芯片的迭代有望驱动 HVDC 在海外市场的渗透率提升，以± 400V/800V 方案为主。英伟达推出了一系列高性能 GPU，带动单机柜功率持续提升，将从 kW 级提升至 MW 级及以上。传统 48V 系统承载 1MW 功率需超 18kA 电流，而采用±400V 或 800V HVDC 方案，将大幅降低电流，可提升可靠性、降低损耗。目前英伟达已联合纳 微半导体、德州仪器、维谛、台达等厂商开发 800V HVDC 系统。同时谷歌、META、微软 等云厂商对于±400V HVDC 方案已有规划。随着后续高功率芯片放量，海外市场 HVDC 渗 透率将加速提升。

中国企业主导国内市场（呈现寡头垄断格局），积极向海外市场延申。国内市场 HVDC 主 要厂商包括中恒电气、中达（台达大陆子公司）、维谛等，据观研天下，上述三家企业合计 市场份额达 90%。其中，中恒电气市场份额较高，主要系其早期与电信、阿里等深度合作 带来先发优势，2024 年累计装机容量达到 1.7GW。海外市场的主要厂商包括台达、维谛、 伊顿等，中国企业正在积极开辟海外市场。对比中国与海外企业，中国企业在 800V 电压等 级加速突破，有望凭借国内市场应用经验、性价比、生产配套能力抢占市场份额。

备用电源（三）：机柜功率提升后 BBU 或成为标配，国内电芯环节迎机遇

BBU（Battery Backup Unit）与 UPS 相似，是预防断电情景下对数据造成影响的备用电 源产品。BBU 可以安装在服务器机柜内，充当“机架中的 UPS”。当外部电源突然中断时， 系统会自动切换至 BBU 供电，将存储在动态随机存取存储器（DRAM）中的缓存资料快速 写入到备用的固态硬盘（SSD）中。随着电力恢复，系统重新启动后会自动从 SSD 中读取 资料，重建必要的文件和信息，以防止断电引起的数据丢失，确保数据的安全和完整。

较 UPS，BBU 的优势主要体现在体积小、配置灵活、瞬时反应。第一，不同于 UPS 位于 服务器机柜外，BBU 体积小、可以安装在服务器机柜内，灵活性更高，且与 HVDC 结合可 以形成“In-rack”方案节省空间。第二，不同于 UPS 主要采用铅酸电池，BBU 主要采用锂 电池，高瞬时放电能力能够提供毫秒级响应，且使用寿命更长。此外，相比传统 UPS，BBU 转换环节更少，转换效率高、能耗较低。

市场格局方面，据 Global Info Research，2023 年全球前五大厂商占市场份额约 45%。BBU 电源厂商主要包括中国台湾的台达、光宝等，中国大陆部分公司已有布局。

电池为 BBU 的主要成本构成之一，电芯环节国产化率或逐步提升。从产业链来看，电芯厂 出货电芯后，由 PACK 企业制成电池产品出货给电源厂商集成。在电源与 PACK 环节，目 前由中国台湾企业主导。在电芯环节，目前由日韩企业主导，据 Voltaplus，三星与松下市 场份额合计超 80%。当前电芯环节处于产品迭代阶段（单颗电芯的功率由约 60-70W 提升 至 150-200W（2Ah 向 4-5Ah 演进），电池规格由 18650 迭代至 21700，引入全极耳等新技 术），大陆企业或凭借电池领域技术优势逐步提升国产化率。

备用电源（四）：超级电容为备电新方案，国内企业积极拓展市场

超级电容是一种介于传统电容器和电池之间的新型储能元件，可以用作为数据中心备用电 源。超级电容的功能与电池相似，但原理有所不同，在电池中，当电力储存或释放时，会 发生化学反应，原始物质会变成另一种物质；在电容器中，电力通过静电的力储存在电极 表面，不使用化学反应，因此物质没有变化。超级电容器的工作原理与普通电容器相似。 此外，超级电容器的充电和放电速度快于电池，同时比电解电容器存储更多的电荷。超级 电容目前主流路线包括 LIC（即 HSC）、EDLC，LIC 具备更高能量密度、循环效率和空间 利用率。

随着单个服务器机柜的功率提升，海外市场或引入超级电容作为电池备份单元核心组件， 带来市场需求增加。市场规模方面，据 QYResearch，2023 年全球混合超容市场规模 50.19 百万美元，预计 2030 年将达到 93.61 百万美元，CAGR 为 10.05%。

目前数据中心超级电容供应企业较少，供需紧张背景下国产企业有望凭借性价比优势提升 全球市场份额。市场格局方面，目前数据中心的超级电容的供应商较少，主要包括日本武 藏、江海股份等。对比日本武藏、江海股份，日本武藏的优势在于客户资源，可以更早跟 随客户需求启动量产出货。江海股份的优势在于可以提供较好的产品性能与较低的价格。 国产企业有望随着海外需求起量，在现有供应商供不应求的窗口下逐步提升份额。

电能质量管理（APF/SVG）：AI 算力发展带来需求提升

电能质量管理有助于保障数据中心电力系统的可靠性，保障设备稳定运行。电能质量设备 主要包括 APF（有源电力滤波器，Active Power Filter）、SVG（无功补偿器，Static Var Generator）等。电能质量由三个指标衡量：电压、频率、波形（谐波）。正常的线性负载 对电网的波形不会有影响，但大量服务器负荷非线性，会产生大量谐波电流，影响电能质 量，需要安装 APF。SVG 则可以快速响应补偿系统中的无功功率，提高功率因数，稳定电 压，减少线路损耗，提升电网效率和稳定性。

据格物致知，2023 年全球数据中心电能质量管理产品市场规模为 39.5 亿元。分地区来看， 中国为 6.0 亿元。随着数据中心机架数量和装机功率不断扩大，电能质量管理产品的性能 要求（如引入碳化硅材料）与价格有望随之提升，量价齐增带动市场规模快速增长。

国内品牌在国内市场占据主导地位，在海外市场积极缩小与外资品牌差距。数据中心电能 质量管理厂商可以分为三个梯队，第一梯队为以盛弘股份、艾临科、台达、英博电气等为 代表的国产厂商，常见于三大运营商、互联网 IDC 等数据中心用户的供应商名单；出海项 目中盛弘股份参与较多。第二梯队为以 ABB、爱科赛博、诺企、库柏、埃特罗斯等为代表 的厂商，在外资数据中心、Colo、区域数据中心有较多应用。第三梯队为以欧高电气、山 大华天、广州阿珂法、爱博精电、斯菲尔等为代表的厂商，主要在区域数据中心较为活跃。 国内品牌在巩固国内市场的基础上积极拓展海外市场，随着国产产品技术提升和性价比优 势凸显，有望提升在东南亚等新兴市场的数据中心建设中的市场份额。

数据中心冷却系统分为风冷和液冷。风冷是数据中心主流选择，但随着 AI 训练服务器集群 的密度增加以及 GPU 数量需求增长带来热功耗的上升，风冷逐渐无法满足 AI 数据中心的 散热需求。在合理设计的情况下，风冷能支持平均约 20kW 的机架功率密度。然而单个 8-10U 的 AI 服务器功耗可达 12kW，同时大型 AI 集群中的服务器因距离过长会有延迟问题无法分 散部署来降低机架密度，使得风冷难以满足功率密度超 20kW 的 AI 集群需求。据维谛估计， 目前液冷渗透率已接近 20%。

液冷散热性能更佳。液冷可用于 20kW 以上机架散热，最高可满足 150kW 的机架散热。目 前 AI 机柜功率密度增长迅速，据维谛预测，AI 机柜常态功率密度将进入百 kW 级别，2025 年后将突破 250kW，功率峰值在 2030 年前或突破 1MW，液冷或将取代风冷成为新主流。 短期内液冷风冷混合散热或更受青睐，将液冷集成至风冷系统可较快满足存量数据中心的 业务需求。

当前液冷系统主要分三类方案：机柜热交换、冷板式、浸没式。机柜热交换（间接液冷） 未将冷液直接输送至服务器，而是在机柜后方安装液冷热交换设备，通过服务器机柜风扇 将热空气通过液冷管道排出，该方案可在风冷基础上改造，作为过渡方案。冷板式将冷却 板直接放置于热源上，通过 CDU 将冷液循环至冷板吸收热量，再输送至机柜外散热。冷板 式在覆盖 CPU、GPU 和内存模块等平面时散热效果最佳，其他场景下散热效果有一定下降， 因此仅能散去 70%-75%热量，需要与风冷结合。浸没式液冷将服务器设备直接浸没进液冷 箱，该方案充分发挥冷液性能，不再需要风冷进行辅助散热，因此能耗更低，但建设成本 较高，渗透率有待提高。 按热量传导顺序通常包括机柜、CDU（冷液分配单元）、排热设备，部分数据中心采用浸没 式方案，会配备浸没液冷罐。冷板式机柜装有冷却板；CDU 为液冷系统提供可控的冷却液， 创建了一个独立于冷冻水供应的隔离二次回路，能够对液冷系统进行严格的控制和精确的 调节；CDU 连接到排热设备将热量排至室外，如建筑物的冷冻水系统或冷却塔进行最终散 热。

IT 和电子通信为液冷下游份额最大领域，当前市场格局较为分散。据 Global Market Insights 统计，IT 和电子通信行业在 2023 年全球市场占据液冷需求 27%，为下游需求最大的行业； 2023 年，全球液冷领域市占率前五分别为 Asetek、Boyd、CoolIT、艾默生、富士通，CR5 约 30%-35%。国内液冷温控解决方案公司主要包括英维克、申菱环境、高澜股份、同飞股 份等。

当前在全球 AI 算力需求高增的背景下，数据中心加速升级与扩建，我们坚定看好 AIDC 趋 势，建议关注硬件环节增量需求，包括供配电与温控。 1）细分环节价值量维度：优选液冷、柴油发电机组、服务器电源等高价值量环节。 按单瓦价值量进行排序，以国内市场 2024 年为例，我们估算液冷（3~12）＞柴油发电机 组（1~1.2）＞服务器电源（0.5~1）＞UPS/BBU（0.5~0.6）＞HVDC（0.4~0.6）＞超级 电容/电能质量管理（0.4~0.5）。其中，BBU、超级电容为服务器机柜层面的非标配产品。

按数据中心新增市场需求进行排序，以全球市场 2028 年为例，我们估算液冷＞服务器电源 ＞柴油发电机组＞HVDC＞UPS＞电能质量管理＞BBU＞超级电容。参考维谛与 IDC 预测 数据，我们假设 2028 年全球新增算力功率规模 22GWh，其中中国/海外市场分别约 8/14GWh。假设 2028 年中国/海外市场数据中心柴油发电机组、服务器电源、UPS、HVDC、 BBU、超级电容、电能质量管理、液冷的单价分别为 1.1/1.25、0.8/2.0、0.55/1.0、0.55/1.4、 0.55/0.7、0.4/0.55、0.48/0.63、5/8 元。对应计算得 2028 年全球数据中心柴油发电机组、 服务器电源、UPS、HVDC、BBU、超级电容、电能质量管理、液冷的需求规模分别为 526.0 亿元、688.0 亿元、192.8 亿元、231.2 亿元、72.0 亿元、61.9 亿元、126.6 元、852.0 亿 元，2025-2028 年 CAGR 分别为 23%、31%、5%、122%、64%、68%、23%、53%。

2）国内与海外终端维度：国内与海外市场 AIDC 带来的弹性环节逻辑有所区别，在部分环 节有望实现双击。 对于国内市场 AIDC，建议关注：1）柴油发电机组：海外厂商主导的发动机环节供不应求， 导致柴油发电机组涨价。同时海外厂商扩产意愿较低，有望驱动国产替代，需跟踪国内发 动机厂商技术升级与产能扩张进程。2）HVDC：国内数据中心 HVDC 的渗透率高于海外， 国内对于 HVDC 方案的接受度更高，随着国内加大 AI 领域投资，提升 AI 基础设施投入， HVDC 市场有望扩容，同时向更高电压等级升级。3）UPS：国内加大 AIDC 投入带来增量。 4）服务器 AC/DC 电源：国内市场由台资企业占据主导地位，大陆企业凭借性价比等优势 加速提升在国内市场的份额。5）电能质量管理：数据中心建设投入加速带来板块老树结新 枝，国内相关企业受益。6）液冷：满足服务器的散热需求，受益于“东数西算”等政策推 动和互联网企业、金融机构、运营商等对数据中心的建设需求。 对于海外市场 AIDC，建议关注：1）服务器 AC/DC 电源：AI 快速发展带来需求高增，为 提高供应链的稳定性和响应速度，海外大客户将大陆品牌引入供应链条；同时随着服务器 单机柜功率提升，客户对于服务器电源的要求升级，大陆服务器电源供应商有望实现量价 齐增。2）HVDC：随着服务器单机柜功率提升，海外市场 HVDC 方案的渗透率有望提升， 为纯增量市场，国内企业有望通过代工等模式切入供应链。3）BBU/超级电容：随着服务器 单机柜功率提升，基于对供电稳定的考虑，有望增加备用电源的方案，BBU/超级电容或为 标配，从而提升用量。4）液冷：随着国内企业技术实力提升，凭借成本与服务优势提升海 外市场份额。 此外，在上述设备环节中，随着设备需求提升，其相应涉及到的铅酸电池、继电器、熔断 器等零部件的需求也将提升，建议关注相关环节头部企业。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

来源：未来智库