2025年英华特研究报告:主业拐点已现,数据中心打开增量空间

  • 来源:招商证券
  • 发布时间:2025/10/22
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英华特研究报告:主业拐点已现,数据中心打开增量空间。AIDC算力扩容提升高性能散热需求,冷水机组为液冷系统提供冷源,磁悬浮离心压缩机+涡旋压缩机加快替代螺杆压缩机。数据中心水冷机组每兆瓦成本约为40万美元,若以2026年全球新增20GW计算,对应水冷机组市场空间为600亿元人民币左右,其中压缩机占冷水机组成本30-40%,预计压缩机市场规模达180-240亿元。目前数据中心冷水机组约7成采用螺杆压缩机,3成采用离心式压缩机。随着大型AIDC规模扩大、单柜功率提升,对制冷机组制冷量需求持续增长,磁悬浮离心压缩机凭借高性能优势有望替代螺杆压缩机;在中小型、边缘AIDC以及部分负荷波动较大的大型AI...

一、数据中心蓬勃发展,高性能压缩机国产替代

1、数据中心行业对散热提出更高要求

算力竞赛中美双寡头领先,数据中心快速扩容带来高能耗挑战。根据国际能源署 (IEA)统计,全球已部署的数据中心装机容量从 2005 年的 21.4GW 增至 2024 年 122.2GW,相较 20 年前增长近 6 倍,其中美国 53.7GW 占比 44%、中国大 陆 31.9GW 占比 26%,欧盟 11.9GW 占比 10%,合计占据 80%份额;此外,东 南亚地区由于土地、能源和成本优势正在成为新的增长极,印度、日本、韩国合 计份额增至 10%左右。爆发增长的装机容量带来能源消耗挑战,IEA 预计 2025 年数据中心耗电量将达 485.4 太瓦时,占全球用电量的 1.7%,2026 年用电量继 续同比翻番至 1050 太瓦时。

面对能耗挑战,降低数据中心电能利用率 PUE,制冷技术液冷从可选成为必须。 1)整柜功率密度持续增长,对机房制冷技术提出了更高的要求,传统 IDC 主要 承载通用计算和存储任务,单机柜功率一般在 3-8KW,而 AIDC 为满足大模型训 练和推理需求,需要部署高密度 GPU 服务器,英伟达 GB200 单柜功率 120KW 以上。传统风冷技术散热效率存在上限,当机柜功率密度超过 10-15KW 后,风 冷不仅噪音大且散热效率低导致芯片过热降频运行,而液冷散热效率远高于风冷。 2)政策要求 PUE 降至 1.2 甚至更低,倒逼液冷技术普及。PUE 是衡量数据中 心的关键指标,PUE = 数据中心总能耗 / IT 设备能耗,数值越低越好。传统数 据中心的 PUE 普遍在 1.5-2.0 之间,工信部要求 2025 年新建大型数据中心 PUE ≤1.3,“东数西算”工程要求枢纽节点 PUE≤1.25,降低 PUE 的核心在于减少 制冷、供配电等非 IT 设备的能耗,采用液冷高效冷却技术提升散热效率有助于 降低 PUE。 3)液冷全生命周期成本更低。冷板式液冷初始投资金额与传统风冷型数据中心 差异不大,服务器寿命反而更长、运维费用更低。IDC 预计 2023-2028 年国内 液冷服务器市场规模复合增长率 47.6%,2028 年市场规模达 102 亿美元。

2、高性能压缩机有望持续受益

液冷系统通用架构:室外侧包含室外冷源、一次侧冷却液;室内侧包含冷量分配 单元 (CDU)、二次侧冷却液以及液冷机柜。根据《数据中心液冷散热技术及 应用》,其基本原理:二次侧冷却液在机柜内吸收设备热量,并通过 CDU 内的 换热器将热量传递给一次侧冷却液,一次侧冷却液通过室外冷源最终将热量释放 到大气环境中,完成散热。

室外冷源:可选择开式/闭式冷却塔、干式冷却器等,冷源的选择应根据所在地 的场地、气象、水电等因素综合考虑。一次侧冷却液常用的液冷液有去离子 水、乙二醇水溶液、丙二醇水溶液等,并配合具有一定缓蚀、杀菌、阻垢功 能的化学药剂使用。

CDU 冷量分配单元:包括板式热交换器、泵组、控制系统、过滤装置、补水/ 膨胀水箱等部件,按布置形式可分为集中式与分布式。其中,集中式 CDU 布置在机柜外,为多台液冷机柜提供冷量,易于集中化部署和管理;分布式 CDU 布置在液冷机柜内部,每台机柜对应一个 CDU,易于机柜功耗匹配。

一次侧中,水冷冷水机组制冷效率高,可靠性强。冷水机组主要设备包括压缩机、 冷凝器、蒸发器,同时需配套冷却塔和水泵,初期投资和维护成本较高。据产业 在线,2024 年数据中心用空调市场不断扩容,主要细分产品均表现出良好的成 长性,单元式空调机与大型冷水机组占据约 6 成份额。

压缩机为制冷核心零部件,目前在制冷行业应用较为广泛的压缩机主要有五大类: 活塞式压缩机(全封闭、半封闭、开启式)、转子式压缩机、涡旋式压缩机、螺 杆式压缩机(半封闭、开启式)、离心式压缩机。从制冷量范围划分,数据中心 冷水机组主要采用螺杆式压缩机和离心式压缩机,其中螺杆式压缩机制冷量范围 在 30 千瓦-2300 千瓦,离心式压缩机制冷量范围在 580 千瓦-35000 千瓦。随着 数据中心规模扩大、单柜功率提升,对制冷机组制冷量需求持续增长,目前数据 中心冷水机组约 7 成采用螺杆压缩机,3 成采用离心式压缩机。

产业趋势:产业扩容背景下,离心压缩机+涡旋压缩机挤压螺杆式份额。

离心压缩机:变频比率 50%以上,相较螺杆机节能超过 40%,无油维护成本 低,运行平稳噪音小。

涡旋压缩机:大匹数涡旋并联灵活配置冷量、成本优于螺杆式压缩机。根据产 业在线,2024年数据中心用涡旋压缩机销售13.1万台,同比增速达到35.1%。 (1)离心压缩机:磁悬浮离心压缩机崛起 磁悬浮离心机的原理:采用磁悬浮轴承,利用磁力作用使压缩机转子处于悬浮状 态,运行时不会产生机械接触,不会产生运转的摩擦损耗。(详见我们此前发布 的深度报告《中流击水,国产崛起正当时——中央空调深度之一:产品与技术篇 20230318》) 磁悬浮离心机 vs 普通离心机的优势:

更大的冷量调节范围:无需考虑润滑油回油的压差问题,磁悬浮离心机能够实 现 10%-100%负荷工况的无极调节,并且具有更高的效率,相较螺杆机费用 节省 30%以上,充分顺应数据中心节能趋势。

压缩机体积质量下降:由于运行不会产生摩擦,压缩机转速显著提高,达到 15000-38000r/min。转速提高减小了叶轮尺寸,机器更加轻便。

低噪音、稳定可靠。

磁悬浮离心压缩机集机械、电磁、材料、控制算法于一体,磁悬浮轴承、高速永 磁电机、变频驱动和智能控制系统是四大核心技术,磁悬浮轴承需要实现转子在 高速旋转(可达数万转/分钟)下的无接触、高精度(微米级)悬浮,对控制算 法的实时性和稳定性要求极高。磁悬浮轴承摆脱对润滑油的依赖实现低噪音低振 动、长寿命免维护,加上永磁变频电机的使用,使磁悬浮压缩机具有较高的满负 荷效率和卓越的部分负荷效率。

根据《磁悬浮变频离心式冷水机组开发研究》,以制冷量 200RT 为例,相较于 螺杆机组,磁悬浮机组综合部分负荷性能系数(IPLV)提升约 42%,电机功耗 降低约 30%,电费降低 30%左右,运行费用节省约 30%。

磁悬浮离心压缩机技术壁垒高,外资丹佛斯占据全球 70%市场份额。国产品牌 以美的(美芝)、汉钟精机、冰轮环境为主,国产替代空间极大。

(2)涡旋压缩机:节能、成本均具有优势

涡旋压缩机动盘与静盘的涡旋线型相同,但相位差 180∘进行啮合,形成一系列 封闭空间,工作原理是静盘不动,动盘绕着定盘中心,以偏心距为半径作公转运 动。当动盘公转时,依次相啮合,使月牙形面积不断压缩变小,从而使气体不断 被压输,最后从静盘中心孔处排出。核心优势在于:

能效高:1)适应于变转速运动和变频调速技术,目前行业变频化率 35%左右; 2)动涡盘与主轴等运动部件的受力变化小,整机振动小,并有可靠和有效 的密封性。

成本低:驱动动涡盘运动的偏心轴可以高速旋转,涡旋式压缩机体积小重量轻。 在传统制冷领域中,以 120HP 压缩机为例,单个螺杆价格约在 4 万元,2 个 60HP 涡旋压缩机 2 万元,成本相较螺杆节省 50%。

涡旋压缩机外资垄断 82%份额,龙头加码数据中心领域。根据 QYResearch 调 研,全球前五大厂商占有约 82%市场份额,其中谷轮(艾默生)是无可争议的领 导者。目前除谷轮、日立、松洋外,丹佛斯、英华特、美芝、三菱电机等也有数 据中心专用涡旋压缩机产品在列:如丹佛斯 VCH115 变频涡旋压缩机可在数据中 心机房空调、储能热管理中应用;英华特 25 匹空调大涡旋压缩机产品 YH720D1-100;三菱电机低压腔结构高效变频涡旋压缩机可延长使用寿命并拓 宽运行范围。涡旋压缩机替代螺杆压缩机在中小型数据中心、边缘数据中心以及 部分负荷波动较大的大型数据中心场景中具有很高的可行性。

二、当前时点如何看待英华特

1、研发投入强劲,变频涡旋+磁悬浮离心机取得突破

研发费用率大幅增长,上市后投入明显加大。2023 年起公司研发费用率提升至 5%左右,25H1 达到 14%,在行业里处于较高水平。我们看到体量较小的公司 普遍在研发上费用率较高,短期费用投入为了公司保持持久的竞争力,比如收入 同一体量的磁谷科技(主营离心压缩机机头及机组)、鑫磊股份;而体量大的头 部企业(如汉钟精机)基本稳定在 5%左右。

大力投入取得明显成果——

1)涡旋变频化取得突破,为数据中心业务做准备

公司 2023 年上市时以定频产品为主,该路线为美系厂商谷轮确立。定频产品在 性能上稳定、适应恶劣环境能力强;不过面对行业变频化率提升趋势,公司积极 拥抱并投入,根据公司招股书,2022 年年底公司变频压缩机研发处于中试阶段, 2023 年部分型号实现量产,并在大排量、内置式保护、变压缩比方面实现突破, 2024 年新型号持续量产,新冷媒及排量拓展方面继续取得突破。

2)磁悬浮离心式压缩机取得突破

根据半年报,公司在原有在研项目的基础上,开发大功率变频驱动产品平台,并 横向拓展离心式压缩机产品。

3)变频控制系统突破

英华特自主研发的变频控制系统,通过矢量控制算法、全场景适配和智能温控等 关键技术,实现对压缩机运行状态的精准、高效和智能管理,最终为用户创造价 值:提高能效更省电、精准控温保品质、可靠稳定低维护。

敢于投入研发是公司的底层基因:公司高管多为研发出身,技术立企,高配置奠 定浓厚的研发文化。董事长兼创始人陈毅敏先生毕业于上海交通大学流体力学专 业,入选国家“创新人才推进计划科技创新创业人才”和中共中央组织部办公厅 评选的第四批国家“万人计划”,曾在涡旋压缩机龙头企业艾默生担任研发经理。 除此之外,副总经理文总、朱总、蒋总也都是科班出身,曾在艾默生任职,在英 华特创始时便加入公司。 外资围剿背景下,公司持续带动涡旋压缩机国产化突围。涡旋压缩机壁垒极高, 目前仍旧 90%为外资主导,其中谷轮(原艾默生旗下)品牌占据半壁江山,其余 为日系和韩系品牌。(以公司招股书数据看,2021 年七大外资品牌合计占据全 球 94%的市场份额,艾默生占据 53%的市场份额,其他品牌为第二梯队,每家 市占率 8%左右)。英华特为国产替代第一品牌,全球市占率在 2%左右。

产品技术参数与外资几乎没有差距,加速追赶。英华特的产品和外资主流竞对品 牌的能效和运营范围上已没有差距,能效更优,在振动和噪音上具有一定劣势, 不过随着变频化技术突破,有望实现性能追赶超越;从制造端上看,公司在涡盘 切割的精度控制上亦是核心竞争力。

2、经营拐点已现,对标汉钟精机

公司近年净利润及盈利能力下降的主要原因:研发费用加大投入。公司近年来营 收稳中有增,归母净利率从 2022 年较高的 15%左右下滑至 10%左右,主要系研 发投入加大,但公司其他费用率均保持稳定,财务指标整体良好。

最坏时期已过,静待扬帆起航。公司研发费用率环比开始下行,25Q2 公司研发 费用率从 Q1 的 17%下滑至 11%左右,我们估计公司研发费用率下行趋势将延 续,2026 年全年研发费用率有望降至 8%以下,原因在于:1)公司此前研发投 入多,变频和磁悬浮离心技术投入进入中后期,部分产品进入送样阶段。2)研 发投入进入收获期,客户拓展将加速,有望进一步摊薄研发费用率。

复盘:螺杆离心压缩机龙头汉钟精机的研发布局与营收增长

2015 年以前:主营螺杆压缩机组(制冷+空气),营收占比 90%左右,总营收 9 亿元左右(英华特 2024 年营收 6 亿元),研发费用率稳定在 5-6%之间 (中国台湾研发人员迁至上海后工资较高)。

2017-2020 年:研发费用率提升至 7%左右,此时:1)真空泵第二成长曲线处 于投入期,公司大力投入研发,真空泵(用于工业、光伏)收入 2017 年起 量至 2.4 亿元,此后快速增长,2021 年突破 10 亿。2)2016 年正式发布磁 悬浮变频离心式制冷压缩机及冷水机组,磁悬浮离心突破。

2021 年以后:投入期转向收获期,营收复合增速 10%左右,研发费用率降至 6%以下,产品竞争力强劲。

3、新品为基,积极拓展数据中心领域

根据公司 2025 半年报,公司下游应用领域不断扩大,市场空间巨大。随着产品 应用场景的不断拓展,涡旋压缩机在数据中心等新兴场景也具有广阔的市场空间。 根据产业在线,2024 年国内数据中心用涡旋压缩机销售 13.1 万台,同比增速达 到 35.1%。若以单台价格 3000-4000 元左右计算,2024 对应行业规模在 5 亿元 左右,后续有望持续高增长。 英华特 25 匹空调大涡旋压缩机产品 YH720D1-100 可为工业、商用空调系统提 供灵活的解决方案,广泛应用于商用空调冷水机组、工业流程工艺空调、数据中 心机房空调等领域。产品性能出众,使用 YH720D1-100 适用 R32 冷媒,低 GWP 值。

英华特 YIF、YIM 变频压缩机技术亮点:1)采用了深度匹配的永磁无刷直流电 机,宽频率调节范围 30-90Hz。2)变压比 HVE 阀提升低压比工况能效,COP 值最高提升 20%。3)容积式油泵供油系统保障运行可靠性;独有的卸载衬套设 计降低了涡旋的磨损程度,减少噪音。


(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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