数据中心电力设备专题：人工智能推动算力需求爆发，电力设备迎来成长新赛道

电气设备 2025-02-18 王蔚祺,王晓声,袁阳,李全国信证券嗯哼

算力是数字经济时代的核心生产力，2020年以来全球大模型快速发展迭代，以DeepSeek为代表的开源模型大幅降低AI门槛。
根据杰文斯悖论，应用需求有望出现爆发式增长，预计2030年全球算力将超过16ZFlops，2023-2030CAGR达42%，其中智能算力占比超过90%。
根据Semi Analysis，2023年全球数据中心IT负载规模约为49GW，预计2028年达到140GW，23-28年CAGR高达24%；其中，AI负载有望达到80-85GW，五年时间增长约20倍。
全球主要云服务商资本开支快速放量，美国四大云厂2025年资本开支预计超过3100亿美元，同比增长43%；国内头部互联网企业也加大数据中心基建力度。

数据中心供电系统主要包括变压器/开关柜、UPS/HVDC、服务器电源（AC/DC）、板卡电源（DC/DC）四大环节。
数据中心供电设备对于可靠性要求极高，企业品牌、技术和质量稳定性提出较高要求，且往往采用冗余配置方式提供备用。
根据相关数据，数据中心IT负载约为芯片功率的1.4-1.5倍，总功率约为IT负载的1.2-1.3倍，考虑UPS/HVDC实际负载率和冗余配置，数据中心配套电力设备容量可达算力芯片的3-5倍。
预计，2024-2026年全球数据中心新增IT负载分别为7.7/12.3/16.9GW，CAGR为48%，2026年配套变压器、开关柜、UPS、HVDC市场空间预计分别达到76/304/304/46亿元。

算力芯片功耗提升带动机架功率密度持续提升，2023年全球数据中心单机柜平均功率为20.5kW，英伟达GB200 NVL72机柜功率已超120kW；根据维谛预测，2030年前后用于智算中心的GPU机柜峰值功率有望达到MW级。
机柜功率密度的快速提升对供配电设备效率、占地等方面提出空前要求，全球主要企业纷纷推出集成化与模块化产品。
HVDC方案起步于2007年前后，与UPS相比具有供电效率高、结构简单、占地面积小等优势，目前行业渗透率约为15%-20%。
巴拿马电源在HVDC基础上进一步提升设备集成度，进一步提升效率、减少占地。2023年以来，包括百度、阿里、Meta、谷歌等企业纷纷发布或启动下一代高压HVDC产品，将直流电压从240/336V提升至±400/750V。
SST（固态变压器）由电力电子变换器和高频变压器组成，可实现高压交流至低压直流/交流的电压变换及能量双向流动，在保持巴拿马电源优势的基础上进一步提升部署灵活性。
大型数据中心装机容量往往超过20MVA，而公共配网往往面临容量不足的问题，未来发供电自建有望成为主流方式，进一步带动110/220kV电力设备需求。

服务器电源（AC/DC）是数据中心供电重要环节，负责将UPS/HVDC输出高压交流/直流转变为服务器适用的12/48V直流。
AI服务器电源功率密度大幅提升，单位价值量是传统服务器电源的4倍以上。
我们预计，2024-2026年全球服务器电源市场空间为143/587/933亿元，其中2025-2026年英伟达GB200/300服务器电源市场规模约393/589亿元。
无源铜缆连接（DAC）适用于服务器内部信息互联，具有损耗低、成本低的优势；英伟达GB200 NVL72中NVLink全部通过DAC实现，总长度约3200米。
我们预计，仅考虑英伟达GB200/300应用，2027年铜连接铜缆市场空间可达41亿元。
BBU（Battery Backup Unit）是数据中心可选的电源备份方案之一，将电池在服务器中进行分布式部署，较集中式UPS具有灵活度高、寿命长、效率高等优势；英伟达GB200/300有望引入BBU方案。
我们预计2027年BBU市场空间可达43亿元。

数据中心电力设备品类众多，电力传输链路较长，全球巨头如维谛、伊顿、施耐德等已形成完整的产品序列和强大的解决方案提供能力。
国内企业聚焦数据中心行业时间较短，但在各细分产品和环节已具备较强的竞争优势，头部企业正逐步建立解决方案提供能力。
随着算力芯片国产替代的持续推进，数据中心价值链有望整体向中国企业转移。
从事变压器/开关柜业务的公司包括金盘科技、明阳电气、伊戈尔、伊顿等，从事UPS/HVDC业务的公司包括中恒电气、科士达、科华数据、维谛技术等，从事服务器电源业务的公司包括麦格米特、欧陆通、泰嘉股份等，从事BBU业务的公司包括蔚蓝锂芯、豪鹏科技、亿纬锂能等，从事铜连接业务的公司包括沃尔核材、安费诺等。