01 AIDC-产业链全景图
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02 “黄仁勋”最新观点
当地时间周二,英伟达 CEO 黄仁勋发布 2016 年以来第七篇 AI 长篇博客,系统阐释 AI 产业底层逻辑,并定义 AI “五层架构”。他表示,当前 AI 产业仍处于极早期,行业已投入数千亿美元,但 AI 真正潜力尚未完全发掘,未来仍需数万亿美元投资完善底层基础设施。
黄仁勋指出,AI 是与电力、互联网同等重要的基础设施,可将基础资源转化为规模化智能,未来所有企业都会使用 AI,各国都会建设 AI 基础设施。
他将 AI 五层架构比作五层蛋糕,自下而上分为能源、芯片、基础设施、模型、应用,各层级相互支撑、相互带动,上层应用的落地,完全依赖底层设施与能源的持续支撑。
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什么是AI基建
其中,AI基建更是贯穿了前端,可以说发挥的左右举足轻重。那AI基建是什么呢,他又包括哪些部分?
AI 数据中心(AIDC)是 AI 时代的 “超级算力工厂”,其基建核心分为占比 80%-85% 的 IT 基础建设和 15%-20% 的配套基础设施建设。
配套基础设施中,供配电(含燃机、柴发)是算力 “电力心脏”,制冷(冷板式液冷)是散热循环系统,二者与土建共同构成保障 AI 算力稳定运行的底层支撑体系。
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下面就给大家介绍AI基建中4大核心环节。
03 AI基建-智算中心
03-1、什么是智算中心
数据中心(IDC)是为企业或机构提供集中化 IT 基础设施的专用设施,它通过机房、建筑等物理空间承载服务器、存储及网络设备集群,并提供稳定供电、环境温控、物理安防和运维监控等服务,以此保障客户数字化应用高效运行、数据安全存储与服务稳定交付。
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数据中心按算力类型可分为通用数据中心、智算数据中心和超算数据中心三类,其中智算中心(AIDC)作为承载 AI 算力、发展人工智能的核心基础设施,目前正进入高速建设阶段。
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03-2、规模持续增长
在 AI、大数据等技术迭代驱动下,智算需求成为数据中心发展核心动力。2023 年底全球算力规模约 910EFLOPS,同比增 40%,智算中心扩张是核心推手。
电力需求方面,2023 年全球数据中心核心 IT 用电 49GW,2026 年将达 96GW,新增 47GW 中 85% 来自智算中心;2024-2032 年智算基建带动的生成式 AI 收入,年复合增长率超 30%。
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海内外大厂资本开支正集中投向 AIDC 基建,AI 基建景气上行周期已确立。
海外大厂 2025 财年资本支出指引达 3200 亿美元,同比增约 39%,微软云与 AI 支出几乎占全部资本开支,一半用于数据中心基建;国内大厂资本开支大幅增长,阿里未来三年将投入超 3800 亿元建设云与 AI 基建,腾讯、字节也加大相关投入。
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03-3、核心价值拆分
建设 1GW 算力负载的数据中心,成本约 70-120 亿美元;AIDC 基建中,基础设施占 15%、IT 基础建设占 85%。
基础设施里,供配电系统占比最高达 40%-45%(包含柴发、UPS 等设备),建筑装修占 20%-25%,土地建筑与制冷系统各占 15%-20%;AIDC 对供电和散热要求更高,液冷制冷与供配电价值进一步提升,海外采用燃机供电时供配电占比会更高。
IT 基础架构中,服务器成本占比近 70%,是核心算力载体,网络设备与安全设备分别占 11%、9%。
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04 AI基建-主用电源(燃气轮机)
数据中心的主用电源,就是给机房里的服务器、制冷设备、照明等持续稳定供电的 “电力主干”。国内主要靠外部电网供电,海外因为电网不稳、电力紧张,新建的 AI 数据中心(AIDC)大多用燃气轮机自己发电。
燃气轮机发电机组就像一台 “高效动力机器”,核心是燃气轮机:它先吸入空气,再把空气和燃料混合燃烧,产生高温高压气体推动叶片转动,最后带动发电机产生电能。
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燃气轮机的核心优势则体现在以下:
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04-1、背景--北美缺电
国内数据中心依托稳定低成本的供电体系,主要接入市电,同时拥有特高压输电的基础设施优势。
海外则因两大问题催生了燃机发电和核电需求:
一是电网可靠性不足,北美、欧洲部分地区电网老化,极端天气(如飓风、暴雪)易引发故障,2021 年美国德州暴雪就曾导致大面积停电,影响大量数据中心运行;
二是区域性电力紧张,北美 AIDC 集中在加州、德州等地,叠加夏季极端高温,据 NERC 报告,美国中西部、西南部等区域面临供电缺口,连居民用电都可能受影响。
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04-2、市场规模
燃气轮机行业已进入景气上行周期,更新替换与维修是核心增长动力。
2024 年全球燃气轮机新增订单量达 55.5GW,同比增长 38%,行业迎来上行拐点。上一轮建设高峰在 2001-2003 年,全球气电工厂年均新装 73GW,远高于 2019-2024 年均 55GW;2025-2027 年计划退役容量分别为 16.7GW、12.0GW、12.7GW。
燃气轮机整机寿命 20-30 年,生命周期内需 2-3 次大修、4-6 次中修,上一轮高峰设备已逐步进入退役与维修期,更新替换和维修需求将成为本轮景气上行的重要增量。
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燃气轮机的市场盘子很大,主要靠卖新机和做维修两块撑着。
据行业预测,未来 10 年新卖的燃机订单能超过 1370 亿美元;未来 5 年,维修市场每年能到 235-52 亿美元(维修服务和设备收入大概是 3:7),加起来年均市场规模约 373 亿美元。
一台燃气轮机发电机组,每 GW 的价值在 3-8 亿美元之间,一般功率越大,单位成本越低。按三菱的预测算,2024-2026 年全球每年大概有 60GW 的新订单,以每 GW3 亿美元来算,光卖新机每年就能有 180 亿美元的市场。
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04-3、竞争格局
燃机整机市场由三菱、西门子、GEV 三家主导,合计占近 8 成份额,2024 年起订单爆满,行业进入上行周期。
三菱:2024 财年新增订单约 102 亿美元,增 17.1%,新接 25 台大型燃机,在手 48 台订单足够覆盖未来 2 年收入。
西门子:2025 财年 Q2 订单 70 亿欧元(同比翻倍),上半年累计 120 亿欧元(增 60%),在手订单 520 亿欧元,交付节奏加快。
GEV:2025Q1 订单增 43%,2024 年燃机订单 20GW(是 23 年两倍),还获 9GW 意向单,产能已排至 2028 年。
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04-4、核心关联企业
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05 AI基建--备用电源(柴油发电机)
数据中心备用电源是市电断供时的 “应急电源”,防止服务器宕机、数据丢失,一般由 UPS 电池和柴油发电机搭配:UPS 先靠电池撑住短暂停电,长时间断电就切换到柴油发电机持续供电。
柴油发电机是烧柴油的发电设备,通过燃烧柴油产生动力带动发电机,把化学能转成电能;控制系统负责监控机组状态,实现自动启停和故障保护。
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柴油发电机优势突出:带负载能力强、启动速度快、可长时间持续供电,且不依赖电网稳定,能为数据中心提供长时间可靠的备用电力。
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05-1、市场规模
柴油发电机组是重要的应急供电设备,在数据中心、电力、石化等多个领域都有应用,国内通信和电力领域需求占比超一半,2019 年数据中心需求占比达 40%,是最大应用场景,制造业和电厂电站分别占 15%、14%。
全球柴发市场规模超千亿,2022 年全球市场约 150 亿美元,预计 2029 年增至 255 亿美元,年复合增长率 7.5%;中国是最大区域市场,2022 年占比约 28%,市场规模约 41.8 亿美元,美国占比约 20%。
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全球数据中心用柴油发电机市场在数字化进程加快、云技术普及和人工智能发展的推动下持续扩容,数据中心需求在全球柴发市场中占据不小的份额,行业整体保持稳步增长,全球龙头企业自身的数据中心柴发业务也有着可观的收入增长预期。
国内方面,随着数据中心相关投资的持续落地,配套的柴发需求也随之被带动,整体市场空间较为可观。
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05-2、竞争格局
全球柴发市场高度集中,四大龙头厂商合计占比超 50%,卡特彼勒以 25% 份额位居第一。
国内市场格局分散,高端由外资主导,国内头部厂商主打中端并向高端突破,市场分三个层级:外资高端、国内头部 + 部分外资的中端,以及小厂扎堆的低端市场。
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AI 数据中心(AIDC)对供电要求持续提升,备用电源开始以 2MW 级大功率柴油发电机为主,高功率柴发已成为行业主流选择。
国内高端柴发市场正迎来内资突破:在中国移动招标中,多家国产厂商中标,潍柴重机等采用国产发动机的厂商在大功率机组市场占比显著提升,苏美达、泰豪科技等厂商仍占据较高份额,国产机组价格更具优势。
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05-3、核心关联企业
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06 AI基建--制冷系统
AI 数据中心(AIDC)的服务器算力越来越强,单机柜耗电和发热大幅提升,同时国家要求数据中心更省电,液冷正逐步替代传统风冷,成为温控的主流趋势。
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全球智算中心的快速发展带动电力需求激增,液冷技术的市场空间随之打开:
据预测,2026 年全球智算中心核心 IT 电力需求(不含制冷)达 40GW,若计入制冷则为 46GW,其中新建需求为 18GW。按当前液冷方案单价测算,2028 年全球冷板式液冷市场规模将达 855 亿元,浸没式液冷市场可达 641 亿元,整体液冷方案市场空间合计近 1500 亿元。
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核心关联公司
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