2025年柴油发电机行业专题报告:AIDC柴发高景气,国产替代正当时

  • 来源:东吴证券
  • 发布时间:2025/09/25
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柴油发电机行业专题报告:AIDC柴发高景气,国产替代正当时.pdf

柴油发电机行业专题报告:AIDC柴发高景气,国产替代正当时。发电机组为柴油机关键下游增长点。柴油机下游场景广泛,行业销量整体随商用车周期波动,其中发电机组持续增长,发电机组下游包括偏远区域主电源、数据中心/商业设施/工业企业等备用电源。数据中心场景下,柴发是保证其高可用性及业务连续性的关键环节,占据大厂数据中心资本开支的2-3%。CSPCAPEX提升带动数据中心柴发需求加速增长。24年起AI技术突破带动全球CSPCAPEX加速提升,我们预计北美四大CSP25年CAPEX合计约3400亿美元,同比+49%,国内五大CSP25年CAPEX合计约4280亿元,同比+69%,2026年有望延续高增长趋...

一、行业趋势:AIDC基建高景气,柴发为关键环节

柴油机:总量随商用车波动,发电机组持续增长

柴油机行业销量与商用车同步波动。2016-2024年, 柴油机行业销量从495万微降到493万,整体平稳,走 势与商用车行业周期匹配。

分场景来看,下游发电机组持续增长:柴油机行业下 游包括商用车/农机/发电机组/工程机械等,2024年占 比分别40%/30%/8%/17%,其中发电机组持续增长, 2020-2024年,销量从18.8万台增长至40.9万台,占 比从3%提升至8%。

大缸径发动机:广泛用于发电/船舶/工业领域

大缸径发动机(缸径>150mm,功率>550kw)下游应用场景主要为发电、船舶、工业领域,23年全球市场空间8万台,其中发电场景占比约70%;以康明斯为例,24年power system收 入64亿美元,其中62%为发电场景,30%为工业场景。

发电机组下游场景包括主电源与备用电源,广泛用于数据中心、商业设施、居民楼、工业企业、医院等不同场景作为备用电源。

数据中心为发电机组迅速增长的下游场景之一。随全球AI产业加速发展,数据中心建设需求快 速提升,据康明斯预测,全球数据中心发电机市场空间将从2023年的30亿美元增长到2030年 的120亿美元,CAGR 22%。

数据中心发电机组:基础设施建设的关键环节

柴油发电机是数据中心备灾电源的主流方案,主要作用是在主电源(如市电)中断时提供紧急 电力供应。当主电源中断时,UPS先以蓄电池短时维持负载,随后柴油发电机组快速启动,接 管并提供持续稳定的电力,直至主电源恢复。

柴油发电机是数据中心基础设施建设的关键环节,可避免极端情况下因断电导致的数据丢失、 业务中断或设备损坏,保障数据中心的高可用性和业务连续性。

成本拆分:柴发占据数据中心资本开支的2-3%

资本开支维度,柴油发动机占大厂数据中心CAPEX的2-3%。云厂商CAPEX的主要部分(占比 80%)为数据中心CAPEX(含数据中心建设+AI设备支出),数据中心建设占数据中心CAPEX 的40%,其中配电系统建设成本的30%,配电系统包括UPS/开关柜等,其中发电机组占配电 系统成本的28%,柴发机组约占CAPEX的3.3%。

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%;除发动机外,柴发机组还 包括发电机、控制系统等其他部件。

需求:24年起国内CSP CAPEX加速,25E 同比+69%

国内CSP CAPEX于24年起开始加速提升。24Q4 BAT CAPEX合计97亿美元,同比+280%。 2025年,五大CSP(字节/阿里/腾讯/百度/快手)CAPEX合计预计约4280亿元,同比+69%, 创历史新高。分厂商看,字节预计翻番至1600亿元,阿里预计1400亿元,同比+88%,腾讯 预计1000亿元,同比+30%,百度预计160亿元,同比+18%,快手预计110-120亿元,同比 +49%。

市场规模:25E国内市场规模125亿元,24-28年CAGR 22%

国内:根据我们测算,2025年国内数据中心CAPEX合计5千亿元,对应柴发市场规模125亿元,同比+53%,对应2MW柴发机组约5.7千台,同比+25%,2028年国内数据中心市场规模有望 达182亿元,24-28年CAGR 22%。  全球:根据康明斯预计,全球数据中心发电机市场空间将从2023年的30亿美元增长到2030年 的120亿美元,CAGR 22%。

格局:外资主导,24年国产化率不足20%,供不应求下有望 实现国产替代

2024年国内数据中心柴发以外资进口及合资主导,国产化率仅17%。2024年,国内数据中心 柴发发动机中外资进口/合资/国产占比分别69%/14%/17%,其中康明斯份额达28%,位居第 一,国产潍柴/玉柴份额分别7%/10%。 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26年,交付周期延 长、价格上涨,各厂商均开启产能扩张。

二、产业链:发动机/OEM/零部件三大环节均受益, 发动机国产替代正当时

发动机-潍柴动力:产品广泛覆盖70kw-8.7MW功率段

潍柴产品谱系广泛,覆盖轻/重型商用车、工程机械、发电机组等领域。其中发电机组产品覆 盖2-8700KWe功率段,广泛应用于国防、通讯、石油、医疗、高原、铁路、野外救援、农牧 业等领域。

发动机-潍柴动力:依托博杜安技术储备+国内外渠道,数据 中心柴发快速增长

依托博杜安获得大缸径技术储备。潍柴于2009年收购博杜安,获得大缸径技术。当前潍柴用于 数据中心产品主要为M33/M55系列,国内以潍柴品牌销售,海外以潍柴/博杜安品牌销售。

具备PSI等海外渠道。潍柴于2017年收购PSI 40.7%股权,依托PSI渠道更快打开北美市场;24 年起,PSI凭借数据中心机组业务快速增长,25H1实现净利润0.7亿美元,同比+145%。

潍柴大缸径收入利润快速增长。20219-2024年,潍柴大缸径业务收入从7.8亿元增长至35亿元,25年预计增长至58亿元,同比+67%。我们预计,数据中心柴发净利润将从2023年的0.9亿元 增长至2025年的7.2亿元,2年CAGR 180%,25年贡献归母净利润的约6%。

发动机-玉柴:发电机组产品覆盖53KW-2.6MW功率段

玉柴产品覆盖轻/重型商用车、工程机械、船舶、发电机等领域。以2023年为例,玉柴柴油机 总销量31万台,其中轻/中/重型发动机分别7.3/17/6.3万台,占比分别23%/54%/20%。

玉柴非道路用发动机产品有20个产品系列,功率段从15马力到2550马力,广泛适用于农业、 市政、工业、矿山等领域。 

在船舶和发电用发动机中,YC12/YC16系列适用于数据中心场景,功率范围在1-2.5MW之间。玉柴正在开发YC20系列产品,功率范围在2.8-4MW。

发动机-玉柴:MTU合资公司聚焦非道路大型发动机,乘 AIDC之风快速发展

玉柴MTU成立于2017年,由玉柴机器&Rolls-Royce合资组建,位于广西玉林,双方各持股 50%,专注于非公路用特种大型高速发动机业务。

2018年,玉柴MTU首台MTU4000系列发动机下线,MTU4000覆盖1.6-2.9MW功率段,截至 24年底,MTU4000系列已经生产交付2000台。25H2开始将增加生产MTU4000系列石油天然 气应用、MTU2000系列发电应用及玉柴VC发动机。

玉柴MTU收入利润快速增长。2019-2024年,玉柴MTU收入从1.8亿元增长至9.7亿元,净利 润从60万增长至1.7亿元;2024年玉柴MTU数据中心出货量200台,据公司预计,2025年出货 量有望达到700台及以上。

机组-潍柴重机:内河船机龙头,发电机组绑定潍柴动力

潍柴重机业务包括船机与发电机组,船机主要为中高速内河船机(25KW-3.2MW),发电机 组包括船用发电机组(16KW-8.7MW )及陆用发电机组(55KVA-2.8MWA)。

内河船机龙头,国内份额领先。潍柴重机为内河及近海运输船、渔船市场龙头,根据中国船舶 报,2021M1-11潍柴重机占中国船机市场55%份额。

发电机组业务绑定潍柴动力快速发展。潍柴动力与潍柴重机均为潍柴控股集团子公司,重机具 备集团内资源优势,基本为潍柴动力国内唯一机组厂商。

机组-潍柴重机:发电机组收入高增,数据中心柴发有望 贡献较大利润弹性

2024年发电机组贡献主要收入增量。2016-2024年,潍柴重机收入从17.4亿增长至40亿元, 2021年起收入增速放缓,2024年收入同比+6%,其中发电机组收入维持较高增速,2024年发 电机组贡献收入15.1亿元,同比+38%。

数据中心柴发有望贡献较大利润弹性。 2016-2024年,潍柴重机归母净利润从0.2亿元增长至 1.9亿元,2024年重机数据中心柴发机组出货约200台,占收入比9%,我们预计2025年出货量 有望增长至600台,叠加涨价后利润率提升,有望贡献较大利润弹性。

中国移动中标份额显著提升。25年1月9日,重机中标中国移动数据中心项目,在2MW低压水 冷柴发/2MW高压水冷柴发中中标份额分别达70%/40%,位列第一。

机组-科泰电源:全球合作,聚焦发电机组业务

科泰电源聚焦柴发OEM,下游主要是通信行业。发电机组业务常年占据公司90%以上的收入, 而通信行业贡献公司50%以上收入,2024年贡献了80%以上的收入,背后是数据中心的带动。

科泰电源和全球发动机巨头合作。科泰电源的发电机产品系列包括KU(基于MTU发动机)、 KC(基于康明斯发电机)、KM(基于三菱发动机)、KV(基于沃尔沃发动机)、KP(基于 帕金斯发动机)、KJ(基于强鹿发动机),功率段涵盖10kw到3MW。

科泰电源和MTU合作深入,成立子公司。2020年公司和MTU共同出资成立合资公司(科泰安 特优)并持股50%,该子公司净利率接近20%。

机组-科泰电源:功率段上移,盈利能力或可提升

数据中心带动公司产品平均功率段上移。科泰电源的发电机组平均单价从2015年的13万元, 提升到2024年的132万元,这揭示了平均功率段从百kw到MW级别升级。我们推测背后的原 因主要是数据中心相关产品出货占比提升,根据单价反推其占比可能接近50%(400台左右)。

盈利能力有提升潜力。平均单价和功率段上移的同时,公司毛利率小幅下降,毛利率从2015年 的21%下降到2024年的13%,原因可能包括竞争格局恶化、下游客户从分散走向集中等。但 是随着数据中心需求爆发以及供给限制,公司盈利能力或可提升。

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(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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