“AI+”系列報告：Deepseek沖擊波：AIDC電氣設(shè)備迎新機(jī)

行業(yè)點(diǎn)評報告·電力設(shè)備與新能源行業(yè)2025年2月16日2025年2月16日●AI盡頭是算力，算力盡頭是電力，DeepSeek長期增加算力需求。隨著AI快速發(fā)展，大模型、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理等其他復(fù)雜的AI任務(wù)，都需要大量的計算資源。算力高度依賴于電力供應(yīng)。DeepSeek模型通過使用PTX編程語言，以及工程能力上的創(chuàng)新，從而在提升性能的同時，實現(xiàn)了更低的訓(xùn)練與推理成本?；?qū)⒓铀偻苿覣I應(yīng)用與硬件的普及和落地。我們認(rèn)為更低的訓(xùn)練與推理成本對算力需求呈現(xiàn)長期高增的趨勢?！裰撬阈枨笾艫IDC高景氣。AIDC智算中心與通用型IDC在技術(shù)架構(gòu)、散熱模式、應(yīng)用場景、技術(shù)架構(gòu)和客戶群體多個方面存在顯著差異，AIDC成趨長、AIDC電力需求持續(xù)旺盛。AIDC單機(jī)柜功率攀升，2029年有望進(jìn)入MW時代。超大規(guī)模AIDC耗電量極大，根據(jù)華為數(shù)據(jù)，一個擁有10萬張智算卡的超大型AIDC,其核心IT設(shè)備的電力需求超100MW,相當(dāng)于7.5萬戶普通美國家庭的用電量。根據(jù)SemiAnalysis研究，全球數(shù)據(jù)中心IT電力需求將從2023年的49GW激增到2026年的96GW,AIDC驅(qū)動的電力需求占約40GW,占增量的85%?！馎IDC電氣設(shè)備需求擴(kuò)容，供配電系統(tǒng)是核心。AIDC基礎(chǔ)設(shè)施包括IT系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、其他系統(tǒng)等。AIDC供配電系統(tǒng)是從高壓輸入點(diǎn)至終端負(fù)載的整個電路，包括配變電系統(tǒng)(配電柜、變壓器)、備用電源系統(tǒng)(柴油發(fā)電機(jī)、BBU、超級電容)、不間斷電源系統(tǒng)(HVDC/UPS)、機(jī)架配電系統(tǒng)(列頭配電柜及機(jī)架式配電單元)等。我們最看好電源環(huán)節(jié)，AI算力需求旺盛，服務(wù)器電源容量需求激增，芯片功率提升帶動服務(wù)器電源功率升級，服務(wù)器電源迎量利齊升。AIDC供電系統(tǒng)架構(gòu)迎技術(shù)革新，UPS供電技術(shù)在模塊化、高頻化方向快速發(fā)展仍占據(jù)主導(dǎo)，HVDC具有效率高、可靠性高、占比面積小等優(yōu)勢，滲透率有望逐步提升。●投資建議：(1)AC/DC服務(wù)器電源：建議關(guān)注高能效、高功率密度服務(wù)器電源廠商麥格米特(002851.SZ)、歐陸通(300870.SZ)。(2)不間斷電源HVDC/UPS:建議關(guān)注HVDC代表廠商中恒電氣(002364.SZ)、禾望電氣(603063.SH)以及UPS代表廠商科華數(shù)據(jù)(002335.SZ)、科士達(dá)(002518.SZ)。(3)配電變設(shè)備：建議關(guān)注明陽電氣(301291.SZ)、金盤科技(688676.SH)、正泰電器(601877.SH)、良信股份(002706.SZ)。(4)備用電源BBU/柴油發(fā)電機(jī)：建議關(guān)注油機(jī)環(huán)節(jié)濰柴重機(jī)(000880.SZ)、科泰電源(300153.SZ)、BBU環(huán)節(jié)億緯鋰能(300014.SZ)、蔚藍(lán)鋰芯(002245.SZ)以及超級電容環(huán)節(jié)江海股份(002484.SZ)?！耧L(fēng)險提示：算力需求不及預(yù)期的風(fēng)險、AI產(chǎn)業(yè)鏈上下游短期波動的風(fēng)險、AI應(yīng)用發(fā)展不及預(yù)期的風(fēng)險、地緣政治風(fēng)險。22請務(wù)必閱讀正文最后的中國銀河證券股份有限公司免責(zé)聲明。行業(yè)點(diǎn)評報告·電力設(shè)備及新能源行業(yè) 4 5(一)智算需求助推AIDC高景氣 5(二)AIDC電氣設(shè)備需求擴(kuò)容，供配電系統(tǒng)是核心 7 1044地。隨著AI快速發(fā)展，大模型、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理等其他復(fù)雜的AI任務(wù)，都需要大量的計算資源。算力高度依賴于電力供應(yīng)，算力的實現(xiàn)需要大量的普算、智算、超為算力底座的數(shù)據(jù)中心主要由服務(wù)器、通訊設(shè)備、制冷設(shè)備等軟硬件設(shè)備消耗大量的電力。此前有研究認(rèn)為，使用ChatGPT進(jìn)行一次對話會消約3Wh的電量，耗電量相當(dāng)于普通谷歌搜索的10倍。而后非營利性人工智能研究機(jī)構(gòu)E的平均查詢能耗實際上約為0.3Wh,得出3Wh能耗估計的研究報告是基于OpenAI使用較老、效次推出的GPT-1擁有1.17億個參數(shù)，到2023年GPT4參數(shù)量已增加到1.8萬億個，5年超萬倍參DeepSeek引領(lǐng)AI成本革命，算法突破有望實現(xiàn)更低的訓(xùn)練與推理成本，或?qū)⒓铀偻苿覣I應(yīng)用與硬僅是大模型訓(xùn)練的從“硬件驅(qū)動”向“算法驅(qū)動”的范式拓展，更為普惠化應(yīng)用打映AI技術(shù)向?qū)嵱没?、低成本化演進(jìn)。行業(yè)對算力的依賴相較之前發(fā)生了“結(jié)構(gòu)性”而非“總量性”關(guān)系、應(yīng)用場景的爆發(fā)式擴(kuò)展以及數(shù)據(jù)增長的不可逆等特性，我們認(rèn)為逐漸轉(zhuǎn)移到推理端，DeepSeek的興大模型成本優(yōu)化與算力需求之間相互成就，高資源使用效DeepSeek通過降低訓(xùn)練成本，提高訓(xùn)練效率，看似減少算力需求，但同時，大模型成本縮減意味著降低了企業(yè)的訓(xùn)練與推理門檻，即每單位成本所能提供的訓(xùn)練和推理服務(wù)更有望激活更廣泛的用戶與應(yīng)用場景，從而引發(fā)對更大參數(shù)以及更復(fù)雜的大模 (如模型壓縮、蒸餾)確實能提升單次任務(wù)效率，但AI能力的邊界擴(kuò)展(如多模態(tài)、復(fù)雜推理、通用人工智能)仍依賴更大規(guī)模模型和更復(fù)雜計算。這可能會對均衡下的算力需求產(chǎn)生正面影響，整體算力需求不會減少而是更加旺盛，從而形成對硬件需求的新一輪推升，即步蒸汽機(jī)效率的提升，煤炭消耗量不降反增。其核心觀點(diǎn)為：技術(shù)進(jìn)步開源定位，恰恰是算力普及化革命的關(guān)鍵參與者。我們認(rèn)為，大模型成本優(yōu)接的此長彼消關(guān)系，而是互相搭臺、相互成就，高資源使用效率反而可能增加算力的總消耗量。定價的持續(xù)走低有望帶來更快的商業(yè)化落地，進(jìn)而會衍生出更多的微調(diào)及推理等需求，將逐步盤活全資料來源：維基百科，中國銀河證券研究院中心(AIDC即ArtificialI于最新人工智能理論，采用領(lǐng)先的人工智能計算架構(gòu)，提供人工智能應(yīng)技術(shù)架構(gòu)和客戶群體多個方面存在顯著差異。相較于AIDC智算中心，通用型IDC數(shù)據(jù)中心更多地項目主要搭載CPU芯片主要搭載GPU、FPGA、ASIC等AI加速芯片等資料來源：《數(shù)據(jù)中心行業(yè)投資與價值洞察》,《AIDC白皮書(2024)》,中國銀河證券研究院55請務(wù)必閱讀正文最后的中國銀河證券股份有限公司免責(zé)聲明。功率不斷提升。英偉達(dá)GPU芯片快速發(fā)展，A100、A800、H100、H800、GB100、GB200陸續(xù)升級，芯片運(yùn)行功率也從A100的400W提升到GB200功率的2700W。根據(jù)英偉達(dá)規(guī)劃，2025、2026、2027年有望相繼推出BlackwellUltra、Rubin、RubinUltra平臺，我們認(rèn)為芯片功率有望持續(xù)快速攀升。AIDC單機(jī)柜功率攀升，2029年有望進(jìn)入MW時代。未來，AIDC服務(wù)器批量搭載GB200及以上芯片，則數(shù)據(jù)中心機(jī)柜功率水平有望持續(xù)提升。根據(jù)華為預(yù)測，典型AIDC單機(jī)柜功率將攀升到100KW,相比較云DC功率增長將近20倍。據(jù)Vertiv預(yù)測，2024至2029年單機(jī)柜AIGPU數(shù)量將從36個增長到576個，機(jī)柜的功率密度峰值有望從130-250KW提升到900-1000KW,進(jìn)入MW時代。00圖4:AIDC機(jī)柜功率密度峰值有望達(dá)1000KWProjectedIndustryInstallations3AIGPURoadmapPeakRackDensity'~40-100kW全球數(shù)據(jù)中心IT電力需求提速，AIDC貢獻(xiàn)增量達(dá)85%。超大規(guī)模AIDC耗電量極大，根據(jù)華為數(shù)據(jù)，一個擁有10萬張智算卡的超大型AIDC,其核心IT設(shè)備的電力需求超100MW,相當(dāng)于7.5萬戶普通美國家庭的用電量，或是每小時熔化150多噸鋼鐵所需的電力。此外，根據(jù)SemiAnalysis研究，數(shù)據(jù)中心電源容量的復(fù)合年增長率將從2022-2024年的12-15%加速到2025-2028年的25%。全球數(shù)據(jù)中心IT電力需求(指給服務(wù)器供電所計算的電力消耗，不包括制冷等其他設(shè)備電力消耗)將從2023年的49GW激增到2026年的96GW,AIDC驅(qū)動的電力需求占約40GW,占增量的85%。66■非■非Al數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵IT電力02025E2026E2027EAl數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵IT電力資料來源：SemiAnalysis,中國銀河證券研究院(二)AIDC電氣設(shè)備需求擴(kuò)容，供配電系統(tǒng)是核心筑等。IT系統(tǒng)主要由服務(wù)器、磁盤陣列、安全防護(hù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，其中，服務(wù)器占比超50%,用于數(shù)據(jù)中心的計算與交換，磁盤陣列負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲，安全防護(hù)提供安全保障，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)交制冷冷源和空調(diào)末端設(shè)備，用于冷卻IT和配電系統(tǒng)。其他系統(tǒng)如消防等屬于輔助系統(tǒng)。資料來源：《數(shù)據(jù)中心的節(jié)能研究與實踐》胡鵬濤，中國銀河證券研究院77請務(wù)必閱讀正文最后的中國銀河證券股份有限公司免責(zé)聲明。中國銀河證券|CGS行業(yè)點(diǎn)評報告·電力設(shè)備及新能源從高壓輸入點(diǎn)至終端負(fù)載的整個電路，包括配變電系統(tǒng)、備用電源系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)、機(jī)架配(1)配變電系統(tǒng)：包括10kV~20kV高壓配電柜、變壓器、0.4kV配電柜等，主要功能有電壓變換、控制、計量、補(bǔ)償?shù)?。高壓配電柜將引入?shù)據(jù)中心園區(qū)的6kV/10kV/35kV市電容量進(jìn)行分配，供后端變壓器使用，變壓器將高壓電轉(zhuǎn)換成380V/400V低壓，低壓配電柜完成配電容量分配，為數(shù)據(jù)中心IT系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、通信電源系統(tǒng)及其他系統(tǒng)進(jìn)行供電。(2)備用電源系統(tǒng)：10kV柴油發(fā)電機(jī)組(簡稱“油機(jī)”)、0.4kV柴油發(fā)電機(jī)組、發(fā)電機(jī)組并機(jī)柜等。在數(shù)據(jù)中心市電線路斷電后，作為后備電源迅速啟動，作為保障電源為后級配電系統(tǒng)提供保障用電，按照油機(jī)的輸出電壓等級不同分為10kV高壓油機(jī)(在高壓系統(tǒng)側(cè)進(jìn)行保障)和380V低壓油機(jī)(在低壓系統(tǒng)側(cè)進(jìn)行保障)。(3)不間斷電源供電系統(tǒng)：低壓配電柜、UPS、直流電源，其主要功能是電源分配和確保負(fù)載電源穩(wěn)定不間斷。確保負(fù)載電源穩(wěn)定是指在數(shù)據(jù)中心在市電斷電后，油機(jī)系統(tǒng)啟用前，保障數(shù)據(jù)中心IT系統(tǒng)的不間斷供電，同時通過交流AC-直流DC、直流DC-交流AC的分級轉(zhuǎn)化可為IT系統(tǒng)提供純凈、可靠的用電保護(hù)，常用的系統(tǒng)包含UPS系統(tǒng)和開關(guān)電源系統(tǒng)(-48V/336V/240V)等。電源分配是通過低壓配電柜將主備2路交流電分配給UPS主機(jī)、直流電源主機(jī)、空調(diào)、附屬設(shè)備等，將設(shè)備用電和附屬設(shè)備用電分開。(4)機(jī)架配電系統(tǒng)：列頭配電柜及機(jī)架式配電單元。列頭配電柜的主要作用是將通信電源系統(tǒng)的輸出電能送到該列各機(jī)柜的電源匹配單元PDU,通過PDU實現(xiàn)對各機(jī)架電力的管理、監(jiān)控和分發(fā)。機(jī)架式配電單元主要完成機(jī)架內(nèi)部IT系統(tǒng)設(shè)備的配電容量分配。從PDU輸出的電力進(jìn)入服務(wù)器電源，AC/DC轉(zhuǎn)換器會將UPS輸出的交流電轉(zhuǎn)化為48V/50V直流電，而后DC/DC轉(zhuǎn)換器將48V/50V的直流電轉(zhuǎn)換為12V、5V、3.3V等不同等級的直流電，以滿足服務(wù)器中不同芯片和電路的工作電壓需求。在服務(wù)器內(nèi)部，為了更精確地給芯片供電，還會使用電壓調(diào)節(jié)模塊VRM。VRM通常位于主板上，它的作用是將服務(wù)器電源輸出的相對較高的直流電壓進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為芯片所需的非常精確的低電壓，如1.2V、0.9V等。VRM可以根據(jù)芯片的負(fù)載情況動態(tài)地調(diào)整輸出電壓和電流，以確保芯片在不同的工作狀態(tài)下都能獲得穩(wěn)定、合適的電力供應(yīng)。此外，柜內(nèi)也可配置備用電池單元BBU、超級電容直接為IT設(shè)備供電。BBU和超級電容在GB2-中為選配，在GB300升級為標(biāo)配。變壓器通信機(jī)柜通信電源懲中壓開關(guān)柜低壓配電柜低壓開關(guān)柜傳統(tǒng)IDC供配電系統(tǒng)多采用2N系統(tǒng)架構(gòu)，AIDC配供電系統(tǒng)朝著DR和RR架構(gòu)演進(jìn)。根88中國銀河證券|CGS行業(yè)點(diǎn)評報告·電力設(shè)備及新能源內(nèi)數(shù)據(jù)中心低壓配電常采用單母線分段的2N模式(N代表一個完整的供電系統(tǒng)),其優(yōu)點(diǎn)是可靠、簡單且易于單元化，但存在負(fù)載率低、效率低、成本高的缺點(diǎn)。分布式冗余式配統(tǒng)通過將負(fù)載分擔(dān)到多個配電或電源系統(tǒng)中，實現(xiàn)故障自動切換，確高(可達(dá)66%),系統(tǒng)投資較低，收益和風(fēng)險較為平衡。后備式冗余式配電系統(tǒng)架構(gòu)RR系統(tǒng)則采UPS/HVDCUSHvDcUPS/HVDCUPS/Ⅱ負(fù)載一UPS/HVDCUPSHVDCUPS/HVDCLVATSLWATSLVATS料來源：《巴拿馬供電技術(shù)白皮書》,中國銀河證券研究院我們建議關(guān)注4條投資主線：務(wù)器電源功率升級，服務(wù)器電源迎量利齊升，建議關(guān)注高能效、高功率密度特(002851.SZ)、歐陸通(300870.SZ)。(2)不間斷電源HVDC/UPS:AIDC供電系統(tǒng)架構(gòu)迎技術(shù)革新，以滿足機(jī)柜功率密度提升帶來的能耗以及空間利率用提升要求，UPS供電技術(shù)在模塊化、高頻化方向快速發(fā)展仍占據(jù)主導(dǎo)，商中恒電氣(002364.SZ)、禾望電氣(603063.SH)以及UPS代表廠商科華數(shù)據(jù)(002335.SZ)、科士達(dá)(002518.SZ)。(3)配電變設(shè)備：AIDC需求擴(kuò)容，變壓器、氣(301291.SZ)、金盤科技(688676.SH)、正泰電器(601877.SH)、良信股份(002706.SZ)。(4)備用電源BBU/柴油發(fā)電機(jī)：供電穩(wěn)定對AIDC至關(guān)重要，長時備電柴油發(fā)電機(jī)、服務(wù)器備用電源BBU以及超級電容增量可期，建議關(guān)注油機(jī)環(huán)節(jié)濰柴重機(jī)(000880.SZ)、科泰電源 (300153.SZ)、BBU環(huán)節(jié)億緯鋰能(300014.SZ)、蔚藍(lán)鋰芯(002245.SZ)以及超級電容環(huán)節(jié)江海股份(002484.SZ)。991、算力需求不及預(yù)期的風(fēng)險。若AI應(yīng)用不及預(yù)期或者算法及工程變革帶來算力需求不及預(yù)期，可能帶動AIDC不及預(yù)期。2、AI產(chǎn)業(yè)鏈上下游短期波動的風(fēng)險：若未來上游原材料的價格受到宏觀經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易摩擦等因素的影響而產(chǎn)生大幅波動，將會對行業(yè)上市公司的經(jīng)營業(yè)績造成不利影響。3、AI應(yīng)用發(fā)展不及預(yù)期的風(fēng)險：目前AI仍處于早期快速發(fā)展迭代階段，技術(shù)研發(fā)進(jìn)展存在不確定性，在應(yīng)用端落地速度存在不及預(yù)期的風(fēng)險。4、地緣政治風(fēng)險。中美科技領(lǐng)域的政策變化可能對AIDC產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生沖擊，影響相關(guān)企業(yè)的業(yè)中國銀河證券|CGS行業(yè)點(diǎn)評報告·電力設(shè)備及新能源圖表目錄圖1:“杰文斯悖論”—高資源使用效率反而可能增加總消耗量 5圖2:英偉達(dá)芯片功率密度快速增長 6圖3:AIDC機(jī)柜功率大幅提升 6圖4:AIDC機(jī)柜功率密度峰值有望達(dá)1000KW 6圖5:2022-2028年全球數(shù)據(jù)中心IT電力需求 7圖6:數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)圖 7圖7:數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)示意圖 8圖8:數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)構(gòu)成 8表1:IDC通用數(shù)據(jù)中心與AIDC智算中心的差異 5分析師承諾及簡介本人承諾以勤勉的執(zhí)業(yè)態(tài)度，獨(dú)立、客觀地出具本報告，本報告清晰準(zhǔn)確地反映本人的研究觀點(diǎn)。本人薪酬的任何部分過去不曾與、現(xiàn)在不與、未來也將不會與本報告的具體推薦或觀點(diǎn)直接或間接相關(guān)。黃林，北京大學(xué)本碩，社會學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)雙學(xué)士，光華管理學(xué)院工商管理碩士。2022年7月加入銀河證券。曾任職于中國聯(lián)通，從事5G行業(yè)營銷。本報告由中國銀河證券股份有限公司(以下簡稱銀河證券)向其客戶提供。銀河證券無需因接收人收到本報告而視其為客戶。若您并非銀河證券客戶中的專業(yè)投資者，為保證服務(wù)質(zhì)量、控制投資風(fēng)險、應(yīng)首先聯(lián)系銀河證券機(jī)構(gòu)銷售部門或客戶經(jīng)理，完成投資者適當(dāng)性匹配，并充分了解該項服務(wù)的性質(zhì)、特點(diǎn)、使用的注意事項以及若不當(dāng)使用可能帶來的風(fēng)險或損失。本報告所載的全部內(nèi)容只提供給客戶做參考之用，并不構(gòu)成對客戶的投資咨詢建議，并非作為買賣、認(rèn)購證券或其它金融工具的邀請或保證。客戶不應(yīng)單純依靠本報告而取代自我獨(dú)立判斷。銀河證券認(rèn)為本