汽车行业：AIDC建设高景气柴发等发电设备有望充分受益——汽车+AI系列深度报告（一）-260708（31页）.pdf

核心结论速览： 全球数据中心用电量2030年将达945TWh：2024年全球数据中心耗电量为415TWh，约占全球电力需求的1.5%，预计到2030年将翻倍至945TWh。 美国数据中心规划装机容量两年增长超245GW：美国数据中心项目规划装机容量从2023年初的5GW增长至2025年10月超245GW。 数据中心电力消耗占比将从2%升至10%以上：EIA预测到2028年，美国数据中心的电力消耗占比将从2018年的2%提升至10%以上。 数据中心机架功率从2-3kW跃升至50-100kW：数据中心机架的平均功率已从2-3kW增长到约15kW，部分尖端数据中心机架功率达50-100kW。 国内数据中心柴发国产化率仅17%：2024年中国数据中心用柴油发动机市场，康明斯、MTU、卡特彼勒、三菱四家外资品牌合计市占率高达90%，整机市场国产化率仅17%。 燃气轮机OEM市场高度集中：GEV、西门子能源、三菱分别占据全球燃气轮机市场34%、27%、24%份额。 柴发订单供不应求，产能持续扩张：康明斯订单交付周期达12-18个月，卡特彼勒订单排到2026年，玉柴、潍柴等国内厂商产能快速扩张。AIDC建设扩容，电力需求高速增长。伴随人工智能应用普及以及工业电气化，全球数据中心需求呈现指数级增长。同时，数据中心通过集成高性能GPU和CPU，实现算力密度与能效的双重突破。数据中心机架的平均功率已从每机架2-3kW增长到约15kW，部分尖端数据中心机架功率达50-100kW，巨大的功率增长远远超出大多数电力公司的供电能力，造成较大电力供给缺口。随着AIDC数据中心的建设，对电力的需求呈现高速增长趋势。据Wood Mackenzie，2023年以来美国数据中心在建项目激增，美国数据中心项目规划装机容量从2023年初的5GW增长至2025年10月超245GW。根据国际能源署（IEA），2024年全球数据中心的耗电量为415TWh，约占全球电力需求的1.5%，预计到2030年将达到945TWh，其中美国占电力需求的45%。美国电力消耗将有望继续创历史新高。基于美国数据中心建设的电力需求增长，EIA预测2025-2026年美国电力消耗将创历史新高，数据中心的电力消耗占比也将从2018年的2%提升至2028年的10%以上。由于电力供给缺口，数据中心建设策略从接入电网转向自建电厂。目前，数据中心选址的首要因素从传统的靠近光纤网络和终端用户，转向确保电力供应。据Wood Mackenzie，开发商正在西德克萨斯州、宾夕法尼亚州和怀俄明州等地规划吉瓦级别的数据中心园区，其核心策略是利用当地的天然气资源自建发电厂。天然气涡轮机已成为新建场内发电设施的主流技术。数据显示，虽然带场内发电的项目数量仅占项目总数的10%，但其容量却占到了规划总容量的34%，其中绝大多数位于德克萨斯州。AIDC发电方式梳理与对比。美国AIDC发电设备主要分为主电源和备用电源两大类。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，装机规模需要1.2-1.3倍扩容冗余。备用电源：在主电源故障时启动，装机规模一般为最大负荷50%，常见的选择方案为柴油发动机。燃气轮机。燃气轮机是以连续流动的气体为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械，基本结构包含压气机、燃烧室和涡轮三大部分。按照功率可分为重型燃机（100MW）和轻型燃机（<100MW）。主要参数：设备采购成本800-1200美元/kW（单循环），度电成本0.06-0.08美元/度（单循环），建设周期3-6个月（单循环），寿命20年，单台功率5-50MW。竞争格局：燃气轮机OEM市场高度集中，GEV、西门子能源、三菱分别占据全球34%、27%、24%份额。需求旺盛，订单持续创新高：GEV电力板块25Q4新签24GW合同，目前在手订单合计83GW；西门子能源预计25财年新接燃气订单26GW（同比增长63%），目前在手订单合计78GW；三菱重工预计25财年联合燃机机组订单达2.1万亿日元（同比增长42%）。供给紧张，产能供不应求：GEV计划26-28年产能提升20%，2028年产能提升至24GW；西门子能源规划27年扩到22GW，28-30年扩到30GW，目前截至28年的产能已售罄。燃气内燃机。由于重型燃机交付周期长，部分需求外溢至燃气内燃机方案。天然气内燃机工作原理与车用内燃机类似，通过气缸内燃烧天然气驱动活塞往复运动做功发电。与燃气轮机相比，内燃机资本支出低20%-30%，燃料消耗少20%-35%，电效率可超过50%。主要参数：设备采购成本600-900美元/kW，度电成本0.07-0.09美元/度，建设周期2-4周，寿命10-20年，单台功率0.1-20MW。中速机在交期、单位建设成本方面优于燃气轮机，但在热效率方面处于劣势。主要厂商包括卡特彼勒、康明斯、MTU、颜巴赫、瓦锡兰、曼恩等。SOFC固体氧化物燃料电池。SOFC是一种通过电化学反应将燃料化学能直接转化为电能的装置，不依赖贵金属催化剂。发电效率可达50%以上，若考虑热电联供发电效率可达90%以上；PUE约1.05，小于燃气轮机1.3。主要供应商为Bloom Energy，2025年在SOFC市占率约75%，2025年产能约1GW，预计2026年产能达2GW。柴油发动机——数据中心备用电源的主流方案。柴油发电机组是数据中心备用电源的主流方案，主要作用是在主电源中断时提供紧急电力供应。柴油发动机为柴油发电机组最核心组成部分，约占成本的60-70%。数据中心使用的柴发主要是大缸径发动机（缸径150mm，功率550kW）。大缸径发动机的下游应用场景主要为发电、船舶、工业领域，2023年全球市场空间8万台，其中发电场景占比约70%。国内数据中心柴发以外资进口及合资主导，国产化率低。根据ZAKER，2024年中国数据中心用柴油发动机市场，康明斯、MTU、卡特彼勒、三菱四家外资品牌合计市占率高达90%，整机市场国产化率仅17%，国产替代空间极为广阔。数据中心柴发整体订单供不应求，行业景气度高。全球数据中心柴发以康明斯/MTU/卡特彼勒为主，供不应求下订单排期到2026年，交付周期延长、价格上涨，各厂商均开启产能扩张。 康明斯：部分订单交付周期达12-18个月，正在美国、英国和印度的工厂进行2亿美元的投资。 卡特彼勒：订单排到2026年，部分大项目提前锁单，未来将对数据中心用大缸径发动机产能扩大125%。 MTU：大马力机组（2-3MW）订单排到2025年底-2026年初。 玉柴：2025年上半年出货750台，产能扩张35%左右。 潍柴：2025年上半年出货600台，数据中心柴发产能从2024年1千台提升至2025年底3-4千台。受益标的梳理。潍柴动力（000338.SZ） ：中国综合实力最强的汽车及装备制造产业集团之一，2025年动力总成业务营收1004.11亿元，同比增长11.8%。数据中心备用电源销量同比增长259%；M系列大缸径发动机全年销量首次突破1万台、同比增长32%，收入同比增长65%。潍柴重机（000880.SZ） ：专业开发、制造和销售船舶动力和发电设备。2025年发电机组业务营收30.5亿元，同比增长102.5%。数据中心用发电机组产品逐步获得头部客户认可。动力新科（600841.SH） ：生产制造销售柴油发动机，2025年发动机业务营收53.99亿元，同比增长18.9%。合资公司上海菱重发动机有限公司2025年大功率电站发动机销量1117台，同比增长53%。天润工业（002283.SZ） ：内燃机核心零部件曲轴、连杆供应商。大缸径曲轴、连杆业务已成功切入潍柴、卡特彼勒、康明斯、玉柴等全球发动机龙头企业供应链。2025年大缸径曲轴、连杆业务实现收入4.1亿元，同比增长53%。中原内配（002448.SZ） ：动力活塞组件系统供应商，聚焦大缸径气缸套增量市场。2025年气缸套业务实现收入19.61亿元，同比增长8.6%。渤海汽车（600960.SH） ：高性能活塞产品直径横跨30mm至400mm。2025年活塞有限实现营业收入20.86亿元，受益于数据中心发电机组需求增加，大缸径活塞销量同比增长。银轮股份（002126.SZ） ：专注于热管理产品，在数据中心领域明确了液冷模组零部件供应商的定位。2025年热交换器实现收入147.34亿元，同比增长23%。长源东谷（603950.SH） ：柴油、天然气发动机缸体、缸盖等核心零部件供应商。2025年缸体业务实现收入12.57亿元，同比增长23.48%。延伸阅读。以上为报告核心内容分析，如需获取完整报告详细数据及全部投资标的分析，请访问下载页下载完整PDF报告。FAQ。Q1：AIDC建设对发电设备的需求主要体现在哪些方面？主要体现在主电源和备用电源两大方面。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；备用电源在主电源故障时启动，柴油发电机组是主流方案。Q2：数据中心柴发市场的国产化率是多少？2024年中国数据中心用柴油发动机市场，康明斯、MTU、卡特彼勒、三菱四家外资品牌合计市占率高达90%，整机市场国产化率仅17%，国产替代空间极为广阔。Q3：全球燃气轮机市场的竞争格局如何？GEV、西门子能源、三菱分别占据全球燃气轮机市场34%、27%、24%份额，三家合计占85%。Q4：哪些A股标的有望受益于AIDC发电设备需求增长？柴油发动机标的，柴油发电机组标的，核心零部件标的等。Q5：数据中心柴发市场的供需状况如何？全球数据中心柴发供不应求，康明斯订单交付周期达12-18个月，卡特彼勒订单排到2026年，各厂商均开启产能扩张。数据来源说明。本报告所有数据均来源于华西证券《AIDC建设高景气，柴发等发电设备有望充分受益》研究报告（2026年7月8日）。