一、北美缺电现状:AI需求非线性增长和电网老化之间的矛盾
北美电力市场面临AI数据中心需求激增与电网基建老化之间的矛盾。需求端,美国AIDC项目激增导致电力需求非线性增长,预计2025-2026年电力消耗将创历史新高,数据中心电力消耗占比将提升至10%以上。供给端,总量层面电力供应基本满足需求,但中长期存在区域性缺电和稳定电源紧缺两大风险。美国电力基础设施平均寿命高达35-40年,老旧程度位列全球第二,近年来部分地区断电事件频发。AIDC建设区域集中,加州、德州、弗吉尼亚州等地供电压力较大。此外,美国电网运营分散,区域互联较差,如2025年PJM电网多次因跨区功率失衡触发紧急控制。煤电即将迎来新一轮退役高峰,进一步加剧电力短缺。
二、电源选择:燃气轮机为主,燃气内燃机、SOFC、柴发为补充
美国AIDC电源侧分为主电源和备用电源两条思路。主电源承担100%的基础用电负荷,超90%数据中心选择电网购电+自备燃气轮机配置;备用电源仅在主电源故障时启动,装机规模一般为最大负荷50%。综合考虑成本、建设周期、环保等因素,燃气轮机是当前AIDC发电最优解,但燃气内燃机、SOFC、柴发等也为有效补充。
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主电源:燃气轮机为最优解
燃气轮机发电为当前最常见自建路径,需求高涨,2025年全球新增装机规模有望快速接近上轮周期最高点。AIDC占比提升明显,由2023Q4的0%快速提升至2025Q3的21%。除AI之外,传统下游市场景气度也非常好,如中东地区。全球燃机龙头订单与业绩保持高增,但供给不足以满足电力需求。2025年全球燃机签订已经达到80GW+,但实际供给仅50GW左右。供给端扩产难度较高,主要系厂商扩产意愿不十分强烈、供应链扩张缓慢。投资机会聚焦业绩释放/卡位优势,推荐顺序为:杰瑞股份>应流股份=东方电气>其他。
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备用电源:柴油发动机为主流选择
柴油发电机组具备快速启停优势,是AIDC关键备用电源。2025年美国柴油发电机组市场由卡特彼勒、康明斯、MTU三家主导,合计市占率超90%。国内投资机会:一是从北美映射角度出发,选择国内柴发相关标的,如科泰电源、泰豪科技、苏美达,以及发动机厂潍柴重机、玉柴国际;二是选择卡特/康明斯的供应链,如联德股份、鹰普精密。
三、投资建议
北美缺电投资逐渐从燃气轮机向燃气内燃机、SOFC扩散,当前北美缺电量仍大于各种技术总产能供应,因此该板块尚未到达选择技术路径的阶段,各类技术路径的相关投资机会都应重视。①燃气轮机:重点推荐杰瑞股份、应流股份、东方电气、联德股份、豪迈科技;②燃气内燃机:推荐联德股份,建议关注潍柴动力、潍柴重机、鹰普精密;③SOFC:建议关注潍柴动力;④柴发:推荐联德股份,建议关注科泰电源、潍柴动力、潍柴重机、鹰普精密等。
四、风险提示
AI数据中心投资不及预期、国际贸易摩擦、产能爬坡不及预期。