AIDC：海内外景气上行，各环节放量可期

【摘要】

• 2025年四季度美国数据中心明显翘尾，发电供不应求持续：2025年美国数据中心开工777亿美元，其中四季度开支444亿美元，12月美国数据中心开支125亿美元；
• 单位成本大幅攀升，缺口越来越大：2025年美国数据中心平均成本6.3亿美元/个，每平方米1.1万美元，平均成本同比提升70%。
• 事件：今年以来，科技巨头纷纷公布2026年的资本开支计划。

其中亚马逊预计资本支出为2000亿美元，同比增长50%；谷歌资本开支预计将达到1750亿至1850亿美元，同比增长91%-102%：Meta资本开支预计将达到1150-1350亿美元，同比增长59%-87%。

国内互联网大厂阿里巴巴计划未来三年投入到AI基建与云计算上的3800亿元提升至4800亿；字节跳动预计2026年资本支出达1600亿元人民币，重点将集中在AI基础设施建设。

点评：AIDC景气有望延续，电力需求与电力设备需求呈爆发式增长。北美缺电现状是AI电力需求的非线性增长和电网基建老化之间的矛盾。

（1）稳定供应量下滑：电网普遍老化，停电频发，无法满足AIDC对100%可靠性发电要求；煤电即将迎来新一轮退役高峰，风光发电不稳定、核能地热建设周期过长，仅能依靠天然气发电满足当前缺口；

（2）区域性缺电：2024年超过50%的数据中心选择建在德州、加州、弗吉尼亚州，区域供电压力较大。且美国电网运营分散，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。

基于北美供需矛盾以及持续增长的AI资本开支情况，NERC预计美国2027-2030年年均高峰缺口20GW以上，德州、中大西洋、中西部、加州将面临显著高风险；DOE预测美国2030年年均高峰缺口达20-40GW。

北美缺电及AIDC相关主题方向再梳理

• 北美海外电力缺口与电网更新需求持续放大，燃气轮机、SOFC、SMR、AIDC配储多渠道加大电力供应

美国能源部预测，AIDC电力需求将从2023年的176TWh增长到28年的325-580TWh，占美国总电力需求的比从2023年的4.4%提升到2028年的6.7%-12%，AIDC需求增长进一步加剧电网压力。

日前，北美整体电力缺口大，AIDC电力需求高增和分布集中（如弗吉尼亚州、德克萨斯州、加利福尼亚州等）进一步加剧缺口，AIDC电力面临“需求-供给-并网时间长”三重约束；

1. 光储直连是有效解决方式，北美AIDC备电逻辑下需求约从2025年8.9GWh提升至2030年190GWh，CAGR约84%，绿电直连逻辑下需求约从2025年78GWh提升至2030年475GWh，CAGR约44%。
2. 北美电力变压器供应缺口达30%，中国变压器产能占全球60%，看好中国变压器出海。
3. GEV、西门子能源和三菱重工燃机三巨头订单已排至2028年，但保持有限扩张，热端动力涡轮叶片、主轴等燃机核心零部件因价值占比高，且高端铸造与生产的扩产周期较长，看好大陆厂商切入全球供应链，国内代工以及叶片、铸造、材料等关键零部件环节供应商有望受益。
4. 海外柴发需求增长快，全球大功率市场由康明斯、卡特彼勒、MTU、三菱、科勒主导，扩产保守，供给制约，国内主机厂及零部件有望通过出海打开增长空间。

除缺电现状之外，算力时代开启的产业趋势也逐渐明朗。

• 柜外电源向800V HVDC高压直流演进

AI算力需求爆发，单芯片功率攀升至千瓦级，机柜功率密度激增（如NVL72架构单柜集成72颗芯片）传统54V供电在高压电流下效率低、空间占用大，无法满足高密度算力部署需求800VHVDC高效率、高可靠性、占地小、减少约45%铜用量，高压直流HVDC渐行渐近。

从海外来看，英伟达预计2027年起加速向800V HVDC过渡，OCP联盟Meta、谷歌、微软等企业加速±400V供电方案，预计国内厂商有望于2026年下半年实现首批发货。

从国内来看，目前单机柜功率相对较低（20-100kW为主），芯片供给和算力规模有限，800V需求不紧迫，短期内以混合架构（UPS+800V局部应用）为主。

• 800V HVDC实现路径多样，sidecar架构、巴拿马、SST多种场景并存

根据英伟达800V白皮书，从当前54V供电架构走向800V供电。

未来供配电系统UPS和HVDC仍将长期并行发展，800V HVDC渗透率有望在2026-2027年快速提升，±400V生态成熟，适合海外快速交付，800V HVDC更适合高功率负载，成本更低，且为未来高功率升级预留空间。固态变压器SST将变压器、开关柜、电源等功能，通过碳化硅（Sic）、氮化锌（GaN）等半导体器件进行高度集成，是未来发展趋势，有望于2027年开启商业化导入，2029-2030年有望成为主流方案，渗透率加速上行。

• 柜内电源功率密度提升，BBU、超级电容等零件重要性增加

伴随2026年英伟达Rubin、Rubin Ultra起量，服务器电源有望逐步采用如碳化硅（Sic）、氮化锌（GaN）等新型半导体材料加速替代传统硅基器件，海外英伟达链下-代功率从5.5kw向8-12kW演进，国内链5.5kw电源有望逐步渗透，服务器电源价值量显著提升。

行业呈现台达、光宝等中国台资厂商主导高端AI市场，麦格米特、欧陆通、新雷能、科士达等大陆厂商加速拓展海外市场。

未来随着英伟达推出GB300服务器，高功耗AI负载下的电压波动、瞬时电流激增等核心痛点突出，HVDC+BBU+超级电容有望成为AI服务器标配，增量明确。

根据OY Research预测，2024年、2031年全球BBU电源市场销售额达到了13.97亿美元、31亿美元，2025-2031年CAGR为12.7%。

超级电容器向5G网络和数据中心提供安全稳定的备用电源而不会破坏业务效率。根据QY Research预测，2024年、2033全球超级电容器技术市场规模大约为37.1亿美元、49.5亿美元，2025-2033年CAGR为3.3%。

• 2026年液冷从“试点期”走向“规模量产”，迈向千亿规模

1. 谷歌宣布将2026年TPU芯片出货量目标大幅上调50%至600万颗，且新一代TPU V7单芯片功耗高达980W，要求100%采用液冷散热方案，英伟达下-代Rubin系列芯片的功耗将达2300W。

单芯片功耗与机柜功率密度呈“台阶式”上升，液冷在AIDC的渗透率加速上行，推送液冷从试点到普及。

Trend Force预计，AI数据中心的液冷渗透率将从2024年的14%提升至2026年的40%，预计2026年全球液冷市场空间约150亿美元（约1050亿元），2026-28年CAGR约30%。

1. 技术路线上，液冷以冷板DTC为主干、微通道与两相技术为高端补充、浸没式面向极致高密场景的格局。冷板液冷对服务器芯片组件改动量小，从风冷过渡较为平滑，产业链相对成熟，适用最广，将持续提升换热效率、降低成本和扩展应用场景。

微通道结构将芯片金属保护盖与液冷板融合，内部蚀刻微米级流道，冷却液直接流经芯片表面，大幅缩短传热路径，增大接触面积，效率比传统冷板提升40%-60%。

微通道主流结构包括直通道、蛇形通道、叉指通道、阶梯通道、岐管式，按换热方式划分为单相流和两相流，主流工质包括水基、氟化液，同时混合工质、液态金属为前沿创新方向，台积电、英伟达、微软等企业推动技术落地，微通道液冷正处于从实验室研究向大规模产业化应用转变的关键时期。

浸没式液冷受限于氧化液高成本以及冷却液性能问题，发展相对较慢，未来随着高密度芯片广泛应用，浸没式液冷有望获得较快增长。

1. 液冷产业链CDU、冷板、UQD、Manifold等环节设计难度将进一步增大，目前，欧美主导系统与服务，中国台湾及大陆承载制造，依托海外产能与NV/Google等项目切入全球供应链，登加国内AI算力基建，液冷景气持续上行。

小结

国外云厂商资本开支持续超预期，AI基础设施投资正在不断加速。2025财年全球TOP3云厂商预计资本开支累计近3000亿美元。国内大厂CAPEX加速，我国智算云市场也显著增长，将2025-27财年腾讯的资本开支由3000亿元提升至3500亿元；将2026-28年阿里巴巴的资本开支上调至4600亿元。

在北美缺电以及数据中心供配电架构升级背景下，各类技术路径的相关进展都应重视。

北美缺电主题方向

AIDC电气设备方向梳理

资料来源：九方金融研究所整理

参考研报

• 20260211-中国银河-AIDC系列点评：海内外景气上行，看好AIDC全产业链放量
• 20260209-东吴证券-AIDC发电专题报告：北美缺电逻辑持续演绎，相关投资线索再梳理

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