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咱们以为DeepSeek带来AI行业本钱改变、本事改变、生态改变三个变革。合于能源咱们维护三个前期看法褂讪:算力需求伸长褂讪;能效寻觅褂讪;绿色开展褂讪。看好国内数据核心筑筑带来的电源国产替换机缘,以及本事迭代加快后HVDC以及巴拿马电源和SST的开展机会。
DeepSeek R1开源模子于1月20日揭晓,正在更低的本钱下完成和OpenAI o1相当的数学、代码、天然道话推理才智,不单饱励国内AI工业对海表的敏捷追逐,也为AI相干行业带来较大变革。咱们以为DeepSeek带来AI行业三个变革:本钱改变,锻练本钱和Token移用代价不到海表模子的30%;本事改变,冲破CUDA依赖,帮帮多样化GPU;生态改变,开源模子,掀开多元化使用期间。咱们也维护三个前期看法褂讪:算力需求伸长褂讪;能效寻觅褂讪;绿色开展褂讪。
比拟美国,中国固然互联网大厂正在过去2年血本开支有12%的复合伸长,但仅为美国同业增速的不到三分之二、总量的不到很是之一。依据IDC预测2025-27年国内人为智能任事器劳动负载中跨越70%将用于推理,仅不到30%为锻练,因而尽管DeepSeek大幅消重锻练算力,对国内抨击相对较幼。依据信通院,截止2022岁暮中国算力领域302EFlops,联结首要云厂血本开支和芯片出货预测,咱们估计2024-26年我国算力领域年复合增速希望到达44%,鼓动2025/2026年新筑数据核心8.0/9.1GW,对应530/633亿度增量用电。咱们估计2025年中国用电量增速6.1%,此中数据核心功劳0.5pct。
依据各厂的芯片和任事器参数,固然单瓦浮点算力以每代约1倍速度擢升,然则同时咱们也看到跟着恶果的擢升,任事器和机柜的功率参数以每代40-60%的比例擢升。而DeepSeek完成GPU白卡互联的才智,为国产芯片的大领域使用掀开了大门,正在经济上必定存正在较强的上风,然则短期内正在能耗上与英伟达芯片已经存正在差异。因而跟着国内数据核心中智算核心的比例擢升,单个数据核心的MW数将接连上升,以至不异算力下大概擢升更速。这将带来供配电处置计划的本事迭代加快从古代UPS向HVDC,以及异日巴拿马电源和SST的恶果更高形式开展。咱们估计国内AI配套电力兴办墟市空间2026年将到达437亿元,对应2024-26年复合增速27%,此中HVDC,锂电池和任事器电源将完成更速伸长,阔别到达77%/58%/36%。
与海表区别,中国电网越发巩固,并不须要大宗漫衍式电源直连去完成巩固供应。2023年发改委、工信部《深远奉行“东数西算”工程加快修建寰宇一体化算力网的奉行偏见》初次提出到2025岁晚,国度合键节点新筑数据核心绿电占比跨越80%。正在十四五时代我国单元GDP二氧化碳排放低重18%的主意限造下,咱们估计各地算力核心将主动消纳新能源。对应到数据核心筑筑对新能源消纳的拉动,咱们估算2024-26年每年6~9GW的数据核心筑筑将带来18~27GW确当地新能源消纳才智。
看好国内数据核心筑筑带来的电源国产替换机缘,以及本事迭代加快后HVDC以及巴拿马电源和SST的开展机会。咱们重申于《新型电力编造本钱篇:多维处置消纳题目,新能源迈入 2.0 期间》(2024.10.25)中对付配网筑筑,储能平价和风电开展的看好,咱们以为数据核心筑筑将加快国内能源转型和擢升新能源有用需求,绿色电源和数据核心耦合将成为趋向。工业链标的梳理,请见研报原文。
算力需求东升西降,DeepSeek开源希望鼓动我国AI筑筑和相干算力电力需求启航。咱们以为DeepSeek的得胜代表环球算力开展范式的改动。一方面,DeepSeek不依赖高功能GPU的性情,使其正在企图恶果上完成了明显擢升,且低重对需要垂危的表部GPU资源依赖,为中国AI大模子开辟供应了更可行和更经济的处置计划;另一方面,Deepseek的开源形式使其可能当地布置,且有利于擢升数据安宁性和解决速率,这将加快国内AI使用的开辟经过。跟着DeepSeek的得胜面市,咱们看好国内AI大模子和AI使用投资的加快,鼓动中国主权AI筑筑和AI电力需求敏捷伸长,缩幼与海表当先国度的差异。
依据国度能源局,2022年寰宇数据核心用电量约2700亿度,占寰宇用电量~3%。依据信通院,2022年寰宇算力领域到达302Eflops(基于FP32等效),此中根基算力、智能算力领域阔别到达120、178.5Eflops。依据信通院,截至2022岁暮,法式机架650万架(按法式机架功率2.5kw统计),对应数据核心装机功率累计25GW(咱们基于PUE假设1.55)。
1.根基算力一面,咱们联结IDC预测,假设根基算力领域按2023-26年15%年复合增速伸长,2023/24/25/26年算力领域到达138/159/183/210Eflops。假设功耗褂讪(根基算力首要基于CPU,比拟基于GPU的智能算力对应功耗无昭着扩张),以2022年装机领域为基数,对应年均新增装机3.8GW。
2.智能算力一面,咱们参考国内首要云厂商CAPEX宗旨和芯片需要情形,以其CAPEX增速动作凭据,假设2023/24/25/26年算力领域同比伸长10%/30%/60%/60%,到2026年领域伸长至653Eflops。正在此根基上,咱们推敲随本事先进和摩尔定律,国产芯片功耗消重(2022年GPU功耗49Gflops/W,2026年擢升至124Gflops/W),以及数据核心PUE接连消重(2022年1.55,到2026年消重至1.35),为帮帮上述算力领域2024/25/26年须要年新增智算数据核心装机量2.3/4.2/5.3GW。
3.综上,根基算力和智能算力合计希望正在2024/25/26年扩张电力负荷6.1/8.0/9.1GW。落地到用电量层面,咱们基于一年8760幼时,假设根基算力、智能算力上架率阔别50%、100%,则上述新增数据核心装机领域对应每年新增数据核心用电量2024/25/26年阔别365/530/633亿度,拉动寰宇用电量0.4/0.5/0.6pct,占寰宇电力需求比重到达3.4%/3.6%/4.0%。若推理需求加快带来算力领域伸长超预期,则有大概对电力负荷和用电量变成进一步拉动。
与美国情形区别,我国电力编造而今供需格式趋于宽松,且电网保供才智较强,数据核心企业尚可能依赖电网供电完成AI大模子锻练和推理,与核电、气电等巩固电源缔结直连保供答应的须要性弱于美国同业,这也反过来给新能源供数据核心供应了机缘。从项目角度来看,已有好比新疆绿电智算核心,合盈数据智算核心等完成绿电和算力的耦合,采用UPS的供电组织。此中合盈数据智算核心项目正在张家口的蔚县、沽源、张北筑筑一共5.53GW装机容量的新能源电站,共分为13个新能源发电项目,年新增新能源发电量达130亿千瓦时,知足其怀来科技工业园算力集群超1GW负荷领域。为巩固供电,新能源也宗旨摆设储能编造,合盈数据“源网荷储”一体化树范项目首期540MW风电光伏已于2023年并网发电。项目通过电力墟市化营业买通源网荷储的落地途径,到达了确保电能量与绿色境况权柄的蜕变、绿电消纳、明显低重能耗、擢升能源欺骗恶果的效率。
1.国度策略逐渐加强绿色电力与算力核心的耦合开展。早期策略如2021年工业和讯息化部揭晓的《“十四五”讯息通讯行业开展策划》和《新型数据核心开展三年步履宗旨(2021-2023年)》役使擢升绿电应用比例。2022年国度开展改进委、国度能源局揭晓的《“十四五”摩登能源体例策划》进一步役使数据核心通过绿电营业应用可再生能源。2023年国度开展改进委、工业和讯息化部等揭晓的《深远奉行“东数西算”工程加快修建寰宇一体化算力网的奉行偏见》初次提出到2025岁晚,国度合键节点新筑数据核心绿电占比跨越80%。2024年国度开展改进委、国度能源局揭晓的《加快修建新型电力编造步履计划(2024—2027年)》和国度开展改进委、工业和讯息化部等揭晓的《数据核心绿色低碳开展专项步履宗旨》重申并夸大这一主意。地方策略也正在逐渐擢升央浼。2021年北京央浼新筑数据核心绿电占比≥10%;2024年多地策略向80%靠近。内蒙古、宁夏、甘肃等新能源大省供应优裕绿电帮帮。
2.国度对数据核心的碳排放目标提出了精确央浼。2021年国度开展改进委、工业和讯息化部等揭晓的《合于苛刻能效限造饱励要点范畴节能降碳的若干偏见》央浼擢升数据核心能效程度,役使应用可再生能源。2024年国度开展改进委、工业和讯息化部等揭晓的《数字化绿色化协同转型开展奉行指南》饱励数据核心采用智能化能源管造编造,擢升绿电应用比例,帮帮数据核心列入虚拟电厂等新型能源形式。地方策略也正在逐渐擢升碳排放目标央浼。2021年上海央浼绿电占比≥10%,饱励绿电营业;
3.国度策略对数据核心的PUE提出了精确央浼。2021年工业和讯息化部揭晓的《新型数据核心开展三年步履宗旨(2021-2023年)》和《“十四五”讯息通讯行业开展策划》均提出到2023年和2025年,新筑大型及以上数据核心PUE低重到1.3以下。地方策略对PUE的央浼更为苛刻。2021年北京央浼新筑数据核心PUE≤1.3,高PUE数据核心需改造;2021年上海及2022年甘肃、广东、内蒙古、宁夏均提出2025年PUE≤1.3;2022年广东、内蒙古等提出2025年PUE≤1.3,役使漫衍式光伏和储能。
数据核心筑筑有用督促我国新能源消纳,咱们估算,若2024-26年每年数据核心筑筑量6~9GW,推敲欺骗幼时的三倍区别(数据核心6000幼时vs新能源2000幼时),可当地消纳18~27GW新能源,可供应的新能源增量消纳空间相当于新筑2条特高压表送线道。
算力分为通用算力、超算算力和智能算力,使用场景和重心硬件有明显区别,因而对供配电编造需求亦有所区别。拆分来看:
1)云数据核心-通用算力:亦称为根基算力,芯片架构首要以CPU为算力重心,首要用于知足云企图和角落企图等根基通用企图需求,无法高效解决大领域并行企图做事。通用算力下游首要为云任事商,首要分为电信运营商(中国电信-天翼云、中国联通-联通云和中国搬动-搬动云)和互联网运营商(阿里云和华为云等)。以长江云互联网数据核心为案例,其企图额定功率为134kW(24台兴办机架*7kW单机架功率输出*0.8须要系数),该项目选用240 kVA 模块化UPS电源(6个40kVA功率模块)。
2)超算核心-超算算力:首要基于超等企图机,一样用于科学企图,超算核心兴办往往具备高度定造化。依据《超等企图数据核心供配电编造安排考虑(江峰,《智能筑立电气本事》2022年第4期)》,以运算速率为300Pflop/s 的S1级超算核心(一样为国度级超算核心或国度级实践室)为例,企图节点的用电需求为25~28MW,高速搜集、存储等节点的用电需求合计2MW足下。
3)智算核心AIDC-智能算力:一样采用芯片异构企图架构,联结CPU、GPU、NPU、TPU等多种芯片,变成高并发的漫衍式企图编造。跟着智算需求的接连扩张,而今我国智算核心用电领域可能到达100-200MW(依据DTDATA,火山引擎内蒙古和林格尔算力核心一期机架功率达100MW),Vertiv预测异日希望攀升至300~500MW的程度。
智能算力亦可拆分为锻练算力和推理算力,DeepSeek或撬动AI使用的推理算力需求,数据核心的能效比央浼相应擢升。锻练算力特意用于锻练AI模子,解决大宗数据,亦有相对应的锻练卡,比如英伟达A100等,更夸大单精度(FP32)和半精度(FP16)的高功能,由于锻练寻觅准确企图;推理算力用于敏捷解决预锻练好的AI模子,对应的推理卡以英伟达L20为代表,浮点运算才智央浼较锻练卡低,更合切整数精度(INT8)来大幅普及企图恶果和低重功耗。DeepSeek的揭晓和开源大幅缩进了模子层面差异,使AI开展重心从锻练模子向使用落地倾斜,使用侧的推理算力需求相应上升。推理更珍视能效比,即单元能耗下的企图才智,使其更适合大领域布置和历久运转,咱们以为正在智能算力需求上行,且能效比主要性日益擢升下,将鼓动数据核心供配电编造需求的组织性变革。
硬件层面的功耗膨胀情景,与DeepSeek等大模子平台迸发的AI推理需求变成叠加效应。依据各厂的芯片和任事器参数,固然单瓦浮点算力以每代约1倍速度擢升,然则同时咱们也看到跟着恶果的擢升,任事器和机柜的功率参数以每代40-60%的比例擢升,首要系任事器其它部件,比如内存、存储、搜集等亦正在同步擢升功耗。虽然DeepSeek大幅低重了锻练本钱,然则正正在催生更伟大的使用生态,鼓动推理需求敏捷上升,咱们以为锻练向推理的切换并不会转折功耗膨胀的大趋向,然则算力需求的组织性转折使得能效比和碳影迹慢慢庖代纯洁的算力目标,成为权衡AI企业重心角逐力的要害维度。
综上所述,咱们以为AI数据核心将加快古代数据核心向智算核心AIDC的切换,瞻望后续,或将面对四大离间催化供配电编造迭代。
#1电能供应:电能泯灭随AIDC墟市(推理算力需求鼓动)领域擢升和硬件功耗膨胀相应伸长,对电力接入、电能欺骗率和能源欺骗恶果(PUE)提出离间;
目前,数据核心供配电编造处置计划首要为相易不间断电源(UPS)、高压直流电源(HVDC)、巴拿马电源和固态变压器(SST)。
1)UPS相易编造:数据核心最初应用UPS计划,且仍为而今最主流的供配电计划。为保护牢靠性,UPS计划一样应用N+1、2N、DR、RR等供电架构,然则也不行避免地带来冗余形成的低恶果。依据台达的数据,而今UPS编造恶果为95.1%,全链道恶果86.6%。
2)HVDC高压直流编造:HVDC计划慢慢被数据核心验证,正在中国墟市率先扩散。HVDC编造能有用避免相易供电中的多次变流和变换进而删除能源转换耗费,拥有模块化、恶果高、牢靠性高、本钱更低等上风。HVDC兴办本钱略低于古代UPS,且比拟古代UPS具备肯定恶果上风,并可低重数据核心PUE,删除能源泯灭。依据台达的数据,而今HVDC编造团体恶果为95.1%,全链道恶果为88.3%(比拟UPS计划高1.7pct),而且占地面积比拟UPS计划删除约20%。
3)巴拿马电源编造:互联网公司数据核心的开展催化对供配电编造简化、删除辅帮帮帮兴办空间等新央浼,巴拿马电源计划应运而生。巴拿马电源基于HVDC计划将电道和磁道调解改进,供电传输一步到位,使得正在编造架构简短的同时擢升链道牢靠性。依据台达的数据,而今巴拿马电源编造团体恶果为97.5%(比拟UPS计划高2.4pct),全链道恶果为90.6%(比拟UPS计划高4.0pct),而且占地面积相较UPS删除约60%。
4)SST固态变压器编造:SST通过主动限造将电力编造资源池化,按需调动供电,加强数据核心供配电的牢靠性和欺骗率。SST动作具备双向充放电的“能源道由器”,可能完成异日新能源的接入调解,既可推广数据核心的能源出处,亦可督促新能源的消纳。依据台达的数据,SST编造团体恶果为98.0%(比拟UPS计划高2.9pct),全链道恶果为91.1%(比拟UPS计划高4.5pct),而且占地面积相较UPS删除约80%。
比拟UPS,HVDC须要更少的转换阶段,因而具备更高的表面恶果,编造越发牢靠。HVDC重心组件为换流站,囊括换流变压器、换流器、滤波器、平波电抗器、无功赔偿装备等兴办。恶果方面,依据台达数据,HVDC市电直供编造/HVDC 2N编造/UPS 2N编造的团体恶果阔别为96.0%/95.2%/94.7%,比拟UPS有肯定上风。除此以表,HVDC采用电池与电源并联编造,且重心功率单位采用阻隔拓扑,编造团体牢靠性更高;正在负载分拨方面,UPS存正在三交友流电不均衡的题目,HVDC不受作梗。
1)供电编造方面:目前向例UPS编造由于2N冗余供电,大一面正在低负载下运转,而HVDC正在低负载下恶果相较UPS计划上风越发昭着,因而除表面恶果差异表,HVDC编造正在应用中具备逾额恶果上风。
2)冷却编造:依据NTT DATA,当采用HVDC时电源编造和机组出现热量相应删除,进而低重数据核心的PUE值;别的,正在数据核心功率擢升趋向下液冷排泄率走高,直流电比拟相易电更适配液冷计划。
3)任事器机组:古代任事器电源受电端通过UPS相易侧整流,再通过DC/DC变换供电;HVDC输入端变为直流,任事器内部电源可省去整流器合头,直接将输出直流电通过DC/DC转换,进而低重任事器电源单位(PSU)的恶果损耗。
咱们以为供配电编造演进途径为擢升电压维持日益擢升的功率需求+推广漫衍式能源接入。高电压使用方面,擢升电压可能删除编造中由多个降压合头导致的损耗,且电压擢升后也会缩幼电缆截面,扩张走线空间欺骗率,并低重电缆本钱;新能源接入方面,光伏和储能发电为直流,可能敏捷接入数据核心全直流编造,进而删除交直流转换的损耗,依据NTT DATA,光伏直接接入直流编造比拟经电网接入可删除5%到10%的电能损耗。
全直流供电编造或为绿电耦合需求下的更优解。全直流供电编造计划为先将电网侧10kV相易电输入转化为750V直流电,该合头将接入光伏、储能等漫衍式电源,并为直流空调室表机组供电;之后,将750V直流电降至400V为室内空调机组等供电,再进一步降至240V直流为照明和IT任事器等直流负载供电。咱们亦留神到而今市道上PSU由于推敲UPS兼容性往往仅帮帮240V电压,推敲到后续高电压HVDC编造增添后或督促直流计划PSU排泄率擢升,咱们看好异日饱励高电压直流电无需降压直接为任事器供电的计划,进一步删除编造中降压带来的损耗。
巴拿马电源计划具备高恶果、高牢靠性、高功率密度、高功率容量和保护利便等特征。2019年度数据核心法式峰会上,阿里巴巴拉拢厂商正在北京国度聚会核心正式推出了面向IDC的最新供电本事“巴拿马电源”。比拟古代的HVDC计划,巴拿马电源柔性集成了10kVac配电、阻隔变压、模块化整流器和输出配电等合头,采用移相变压器庖代工频变压器,并从10kVac到240V dc所有供电链道做到了优化集成。依据ODCC《巴拿马本事白皮书》,比拟古代数据核心的供电计划,占地面积删除50%,其兴办和工程施工量可俭约40%,其功率模块的恶果高达97.5%。
巴拿马电源与古代HVDC编造的重心区别正在于移相变压器。比拟于古代供配电计划,巴拿马电源通过集成优化供电链道俭约低压柜和配电柜,并通过移相变压器代庖古代工频变压器来免除赔偿柜、电容赔偿、有源滤波柜,首要系移相变压用具备多绕组,谐波含量首要有3/5/7次谐波,畸变率幼于5%,因而不须要摆设滤波器,省却功率因数医治合头。
上风#1:恶果高于而今其他计划,轻载下上风更明显。比拟HVDC编造,巴拿马电源由古代变压器改为移相变压器,省却功率因数医治合头。依据ODCC《巴拿马本事白皮书》,巴拿马计划的移相变压器的恶果为99%,整流调压一面的峰值恶果为98.5%,团体峰值恶果可到达97.5%。依据某数据核心采用巴拿马电源与统一机房240VDC编造正在现实运转中的恶果数据,巴拿马电源计划正在20%/30%负载率下,比拟古代HVDC计划恶果擢升4/3pct,正在轻载下上风越发昭着。别的,“巴拿马+一同市电”形式可进一步普及编造恶果,依据台达预测,该编造团体恶果比拟2N巴拿马电源供电计划具备0.5pct上风。
上风#2:供电架构简短,占地面积删除。巴拿马电源通过删除配电/功率变换合头&中压/低压融为一体来简化供电架构,有用删除占地面积,省俭本钱。
上风#3:巴拿马电源计划集成水平高、兴办总数少,因而交付速率速、采购本钱低。巴拿马电源集成了从中压输入到变压器,再到DC输出等多个合头,可预造和预调试,因而入场期间大大缩短。依据台达的数据,而今巴拿马电源2N编造/HVDC市电直供编造/UPS 2N编造筑筑周期为6/8/10月,且巴拿马电源编造正在现场装置调试合头所用期间仅为古代编造的30%-50%。别的,因为巴拿马电源精简了中央合头,因而兴办应用量亦相应删除,以ODCC《巴拿马本事白皮书》案例来看,降本首要来自于线缆等配套兴办的本钱,投资本钱大大低重。
固态变压器(SST)采用多级架构和高频变压器,成为相易电网,新能源和直流供电数据核心之间更高效、更集成的接口。SST正在供配电编造中的性能首要涉及三个阶段:
1)输入:将高压相易电转换为高压直流电。宽带隙半导体(如碳化硅和氮化镓)正在该进程中可通过低重开合损耗、加强热巩固性并不妨正在更高频率下劳动,完成SST紧凑安排和功率密度擢升;无功功率赔偿可能与电网无缝集成并正在动态条目下巩固电力输送。
2)阻隔:通过高频变压器阻隔并调动高压侧和低压侧之间的电压程度。高频变压器欺骗先辈磁性原料(比如铁氧体和非晶态合金)低重磁芯损耗,同时维持高热巩固性和功率密度,并与古代变压器比拟尺寸和重量明显减幼。
3)输出:将直流电从头转换为相易电或保存为直流电,并帮帮双向功率流,可完成漫衍式能源、储能编造和可再生能源的无缝集成。
而今SST仍处于试点阶段,存正在由电压造式和拓扑器件成熟度题目惹起的牢靠性、可保护性和应用楷模等方面的题目。目前SST正在电动汽车充电和可再生能源范畴率先试点,Amperesand将于2025年正在新加坡港面试用其基于碳化硅 (SiC) 的SST,用于双向电动汽车充电。
跟着我国数据核心工业开展带来区别需求,供配电编造随之演进。基于中国通服数字基筑工业筹议院对国内数据核心墟市开展拐点复盘,并依据HVDC本事迭代放量期间节点的比拟,咱们发掘科技驱动的数据核心需求组织变革和供配电编造迭代互相督促,而策略和投资鼓动的数据核心需求边际变革往往饱励供配电新本事放量。
1)云核心阶段(2010-2020年):古代任事器托管、机架租赁等IDC任事样子逐渐被云企图庖代,对大领域数据核心承载提出更大需求,鼓动集群化筑筑、虚拟化和云企图需求兴旺,相应地,2008年HVDC本事被电信运营商引入试点,正在大型云数据核心靠山下登入史册舞台。边际变革方面,2014年需求云化+降本诉求催化HVDC开轨则在互联网运营商数据核心增添,寻觅降本增效;2017年开端策略和本钱管控趋苛,鼓动南网、四大行等古代行业央企和大型政企客户开端相联引入HVDC本事。
2)算力核心阶段(2020年至今):人为智能开展驱动数据云存储及企图、智能算力、角落算力等需求接连伸长,需求向“云企图大型、超大型 IDC+智能企图当地化中型数据核心+角落企图幼微型 IDC”三级改动,相应地阿里巴巴于2020年引入巴拿马电源计划,维持算力大幅上升的电力需要需求。2023年开端由海表鼓动的大模子锻练竞赛鼓动锻练算力需求,锻练卡能耗敏捷伸长饱励维持高功率密度的电力需要需求;2025年DeepSeek横空降生,推理侧更珍视“细水长流”,对能效比和绿电耦合提出新的央浼。
HVDC维持高装机增速,但UPS仍居墟市主流。纵向比拟,因为HVDC行业相干统争论少,咱们通过HVDC新增装机容量和UPS墟市领域的CAGR举行比拟。2019-2022年HVDC编造正在数据核心年新增装机CAGR为23%,而同期UPS行业墟市领域CAGR为11%;横向比拟,依据智研斟酌数据,2021年HVDC占比约为12%,UPS仍以78%排泄率处于主导位置。
复盘史册,咱们以为HVDC编造排泄率维护低位并非本事角逐力不如UPS,而是对口高效供配电编造的下游需求侧动力不敷所致。拆分来看:
#1而今HVDC相对UPS的恶果当先上风未拉开差异,退换动力不敷。依据前文中提到的数据,UPS 2N编造和HVDC 2N编造恶果阔别为94.7%和95.2%,比拟较下HVDC仅具备0.5pct上风,叠加而今UPS计划越发成熟,正在中幼用户的现实应用场景中恶果差异进一步缩幼。
#2 HVDC正在职事器PSU合头存正在兼容性题目,导致电压等第受限/非常能耗耗费。目前市道上相易供配兴办成熟且广泛实用,PSU多帮帮AC/DC转换,但对DC/DC帮帮有限,推敲到HVDC使用领域幼,PSU厂商往往保存AC/DC转换性能,市道上简直没有全体基于纯直流的PSU产物。若采用通用PSU,则会存正在整流器导致能耗耗费的题目,同时仅帮帮240V的HVDC,无法兼容更高的电压程度。
#1数据核心领域大幅擢升,供配电编造功率擢升的绝对收益凸显。上文中提到而今我国智算核心用电领域可能到达100-200MW,Vertiv预测异日希望攀升至300~500MW的程度,正在数据核心领域上升趋向下恶果差异绝对收益擢升。
#2绿电耦合将鼓动下一代全直流编造增添,排泄率擢升后兴办兼容题目或将改观。咱们上文提到更高电压的直流供电编造将成为异日趋向,因而咱们看好下一代HVDC(750V以上电压)希望擢升排泄率,为高功率机柜供应更优处置计划,首要由Meta、微软饱励(而今海表墟市直流计划市占率较低)。现实使用中,750V以上电压的直流电将直接进入PSU,排泄率擢升后亦将鼓动直流PSU产物增量(正在该电压下无法应用兼容相易的PSU),所以避免整流合头形成的能耗耗费。
再来回想咱们上文中基于AIDC开展趋向提出的四大离间,咱们以为HVDC依然给出数据核心供配电编造演进偏向的谜底:
#1电能供应:HVDC编造通过更少的转换阶段具备比拟UPS更高的编造恶果,删除能源损耗,更适合推理算力的高能效比需求。向后瞻望,全直流编造进一步引入开辟周期更短的光伏和储能等漫衍式能源,知足井喷能源需求,普及能源欺骗恶果。
#2空间欺骗:HVDC编造可能通过集成多合头兴办(比如巴拿马电源编造),大幅删除空间,抵消一面由供电需求陡升形成的数据核心供电编造占用空间膨胀趋向。
#3投资本钱:HVDC编造正在占地面积(土筑等根基举措相干本钱)、编造恶果(电力本钱)自身相对UPS编造具备上风,擢升电压晚辈一步降本(直接低重电缆本钱,漫衍式能源接入亦间接低重电力本钱)。
#4筑筑周期:HVDC预造集成模组大幅缩短交付周期,且具备肯定扩展性。而今智算核心筑筑时常常未精确AI芯片型号,且具备异日扩容需求,HVDC编造可通过预造预调试大幅简短交付周期,避免数据核心筑筑周期由调试形成的延期,比如阿里巴巴的巴拿马电源编造和腾讯T-train。推敲到由DeepSeek 鼓动的新一轮AI竞赛日月牙异,更低的锻练本钱亦导致本事迭代和开辟提速,咱们以为数据核心动作算力维持,筑筑周期和灵敏性主要性相应擢升。
AI数据核心高功率开展趋向下,咱们看好细分兴办赛道中HVDC增速希望领跑。基于前文测算,咱们估计2024-2026E我国算力领域(普算+智算)复合增速44%,对应新增算力领域复合增速85%,推敲GPU功耗消重(2024-2026E单瓦算力复合增速31%)和数据核心PUE消重(2024-2026E复合降速2%)后,对应新增数据核心装机量复合增速23%。对应到配套电力兴办方面,咱们估计国内AI配套电力兴办墟市空间2026年将到达437亿元,细分赛道来看,咱们估计HVDC、锂电池备电两大合头正在排泄率擢升驱动下希望完成增速领跑(2024-2026E复合增速阔别77%、58%);任事器电源(AC/DC)、柴油发电机正在单价擢升驱动下亦希望阔别完成36%(高功率电源模块单价擢升)、32%(柴油发电机环球产能垂危代价擢升)的增速、跑赢行业。
咱们看好国内数据核心筑筑带来的电源国产替换机缘,以及本事迭代加快后HVDC以及巴拿马电源和SST的开展机会。按AI供配电工业链拆分来看:
UPS和HVDC方面:UPS墟市角逐激烈,HVDC厂商头部效应较为昭着。拆分来看,依据智研斟酌数据,2023年国内市占率前三的UPS厂商阔别为科华数据、华为和Vertiv,对应市占率16%/14%/12%,施耐德电气、伊顿、艾默生等国际龙头亦占领肯定份额;HVDC方面,依据DCMAP,龙头阔别为中恒、台达和Vertiv,2022年CR3高达90%。
巴拿马电源编造方面:HVDC龙头中恒电气、中达电通(台达)和Vertiv均有构造。中恒电气推出巴拿马1.0电力模组,和腾讯(2021年中标t-train火车头框架采购项目)、阿里巴巴(2021年中标巴拿马电源框架项目)等互联网巨头均有合作无懈;台达最早和阿里巴巴于2016年起启动巴拿马电源研发,是最资深的巴拿马电源厂商;Vertiv是国内微模块墟市龙头,正在数据核心编造集成和预造交付方面气力强劲,同时正在国际HVDC墟市当先,具备供应从供电到液冷等数据核心配套归纳处置计划的才智。
移相变压器方面(巴拿马电源重心兴办):伊戈尔列入阿里巴巴的巴拿马电源移相变压器的研发,率先完成巴拿马电源移相变压器的从部件到成套供应的冲破,是数据核心细分偏向的变压器龙头。别的,特变电工,保变电气动作国内变压器行业龙头,亦为移相变压器国内首要供应商。
正在能源安宁诉求下,美国而今目标于通过核电、气电等巩固古代电源知够数据核心电力需求,但咱们以为中国正在双碳主意指引下数据核心电力将走出更聚焦新能源的一条开展道道。国度发改委、工信部揭晓的《数据核心绿色低碳开展专项步履宗旨》夸大到2025年新筑数据核心绿电占比跨越80%,并探究绿电群集供应形式,饱励数据核心与新能源资源的深度整合。咱们以为,一方面,我国电力编造供需格式趋于宽松,数据核心希望成为新能源电力消纳的中坚气力;另一方面,新能源光伏和储能直畅达过HVDC架构接入数据核心希望低重电力损耗、完成双赢,而且买通源网荷储一体化的贸易形式闭环。咱们看好不单仅是算力需求迎来东升西降,正在海表能源组织右转的压力下,国内也希望迎难而上,造造新能源开展的东升西降。
AI使用落地不足预期:咱们估计我国算力领域正在AI使用开展下将迎来高增速扩张,进而鼓动AI电力兴办投资和新能源消纳,若AI使用开展正在本事或资源层面碰到阻力,或带来AI使用落地不足预期危害。
供应链危害:目前HVDC计划正在AI电源行业排泄率仍较低,而AI电力兴办供应链其他合头供应商(如PSU兴办)为保护结余要供应市占率更高的UPS计划产物,或惹起编造兼容性题目,大概对HVDC计划正在数据核心现实使用中出现负面影响。别的,咱们也留神到巴拿马电源计划正在云厂数据核心使用计划定造化水平较高,存正在由特定公司供应的非标产物,若特定公司出货受阻,或变成供应链的不巩固性。
本研报中涉及到未上市公司或未笼盖个股实质,均系对其客观公然讯息的拾掇,并不代表本筹议团队对该公司、该股票的保举或笼盖。