2026年重卡新视界系列之潍柴动力:乘AI电源之东风,传统龙头“双轨”转型

  • 来源:长江证券
  • 发布时间:2026/01/23
  • 浏览次数:79
  • 举报
相关深度报告REPORTS

潍柴动力重卡新视界系列:乘AI电源之东风,传统龙头“双轨”转型.pdf

潍柴动力重卡新视界系列:乘AI电源之东风,传统龙头“双轨”转型。机遇:人工智能浪潮起,AIDC电源加速扩容全球AI快速发展,数据中心装机量持续攀升。乐观情形下,2030年美国和中国数据中心新增装机量预计分别为41.7GW和14.1GW。数据中心电源主要有两种供电方式:并网式和离网式。其中,并网式供电下柴油发电机是数据中心主要备用电源,乐观情形下2030年美国和中国数据柴油发动机市场分别为472亿元和190亿元;离网式供电下SOFC是数据中心的主用电源之一,且由于其发电效率高、燃料灵活和交付快等优势,在缺电大环境下的美国,使用率有望持续提升,乐观情形下2030年美国数据中...

机遇:人工智能浪潮起,AIDC 电源加速扩容

全球 AI 快速发展,数据中心装机量持续攀升

2020年以来,人工智能的快速发展加速 AI时代的到来,对算力的需求呈现爆发式增长。 而算力需求的爆发式增长进一步提升了单个机柜功率。传统数据中心单机柜功率通常在 10kW 以内,而 AIDC 的单机柜功率通常达到 20-100kW,未来甚至将超过 100kW,大 大提升了数据中心的功率密度水平。目前,传统数据中心已无法支撑 AI 运行的需要, 预计全球将进入新一轮 AIDC 军备竞赛。

北美官方机构预测未来 5 年数据中心累计装机量约为 30-100GW 的水平。当前,北美 AI 产业快速发展,市场对北美算力需求将大幅增长已经达成共识。2022 年底,北美数 据中心总容量约为 13GW,根据美国能源部(DOE)于 2025 年 7 月发布的资源充裕 性报告,LBNL、ERPI、McKinsey、S&P 等机构对至 2030 年的北美数据中心负荷建 设需求预测范围介于 33GW-109GW 之间,波动区间较大,但 DOE 对数据中心 2025- 2030 年累计增长取值约为 50GW。2025 年 4 月,Grid Strategies 发布 2025 年国 家负荷预测报告《Strategic Industries Surging: Driving US Power Demand》的更新版 报告,其中对数据中心 2024-2029 年的增量预测更新至更高约 80GW 的水平。

但实际上,北美数据中心装机存在较大的大幅超预期的可能,中性和乐观情况下 2030 年新增装机量预计分别为 14.1GW 和 41.7GW。我们预计可能比 Grid Strategies 约 80GW 的增量预测超出一倍以上的水平,我们取值 178GW 作为乐观情景下 2025-2030 年数据中心累计增量。我们对 2025-2030 年累计增长的中性假设取 DOE 和 NERC 设定的 50GW 增量。同时,我们假设美国 2024 年存量装机为 15GW,因此 中性假设 2030 年美国数据中心累计装机为 65GW,乐观假设 2030 年美国数据中心 累计装机为 193GW。

国内,中性和乐观情况下 2030 年新增装机量预计达 11.0GW 和 16.5GW。国内市场, 根据国内互联网大厂开支计划,中性条件下,我们预计 2030 年新增装机容量预计将达 11.0GW;乐观情况下,若以中性条件的 1.5 倍测算,则 2030 年新增装机容量预计将达 16.5GW。

AIDC 主备电源带动,柴发+SOFC 市场持续扩容

数据中心主要有两种供电方式:1)并网式供电,依赖公共电网供电,电力稳定性高,可 满足数据中心对高可靠性的需求,需采用柴油发电机等备用电源;2)离网式供电,不依 赖独立于公共电网,通过自备发电设备(如燃气轮机、SOFC 等)供电,可通过自身设 备冗余达到备用电源的效果。

并网式供电下,柴油发电机是主要备用电源

并网式发电中长时间备用电源主要以柴油发电机为主,此外需要进行功率冗余。柴油发 电机组是数据中心关键备用电源,与 UPS 互补共同维护数据中心正常运行。我国数据 中心供电系统通常由电网+UPS+柴油发电机组组成,UPS 和柴油发电机虽同样为备用 电源但作用不同。UPS 具备快速切换功能,可以确保设备不会因为电网中断而停机,但 UPS 只能保障数据中心在较短时间内不断电,柴发的作用为接替 UPS 维护数据中心更 长时间的正常运行。通过传统电网连接,数据中心依赖当地电网设施提供基础负荷(通 常持续运行在总容量的 60-70%),并且需要配备等于或大于全部电力负荷的现场备用电源容量。例如一个 100 兆瓦的数据中心需要 125-150 兆瓦的备用电源。

柴油发电机中发动机为核心零部件,成本占比约 65%。数据中心柴油发电机组一般采用 1.6-2MW 大功率,由柴油发动机、发电机、控制系统构成,其中发动机是最核心部件。 1)发动机:成本占比约 65%,由机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、润 滑系统、冷却系统组成;2)发电机:成本占比约 15%,由定子、转子、电刷和滑环组 成。

当前我国柴油发电机组应用主要集中于通信和电力等领域。以各市场应用领域的市场份 额占比进行分析,截止到 2021 年末,通信领域成为我国柴油发电机组市场最大的应用 场景,市场份额占比达到 42%,仅次于通信领域,电力领域的市场占比排名第二,达到 26%,除此之外其他领域合计占比 32%。中国移动最新招标的 270 台 2MW 高压水冷柴 油发电机应用领域为数据中心,潍柴重机在标包 5 的中标份额达 40%,排名第一,共中 标 108 台,平均单台价格约 213 万。

目前外资品牌占据主导地位,产能紧缺背景下国产品牌订单有望放量,潍柴重机产能利 用率有望提升。目前国内互联网企业的备用电源偏向进口品牌,发动机包括卡特彼勒、康明斯、MTU、科勒、三菱等。但由于外资品牌排期拉长,目前发电用发动机订单已锁 单至几年后,且发电用发动机在外资品牌中收入占比较小,产能扩充不易。

离网式供电下,SOFC 成为主用电源之一

北美缺电大背景下,由于并网时间限制,离网式供电占比逐渐提升。北美新增电力项目 接入电网的平均等待时间长(火电 3-6 年、常规地热 3-8 年,核电(重启)2-5 年)。与 并网式供电对比,离网式供电交付周期大幅缩短,其中燃气轮机需 1-3 年;SOFC 采用 模块化设计,部署速度快。Bloom Energy 可在 90 天内提供 50MW 的现场电力,120 天 内提供 100MW 的现场电力,短周期优势利于缓解美国短期电力供需失衡的燃眉之急。 越来越多的美国数据中心在开发过程中或将采用现场发电:2025 年占比可忽略不计, 2027-2028 年的项目占比为 25-30%,到 2030 年或将达到 30%。 离网式供电下可无需备用电源,可靠自身机组实现功率冗余。如数据中心若使用 3-4 个 涡轮机组提供基本负荷电力,可额外配置一个机组,以确保在其他涡轮机发生故障时持 续供电,从而无需依赖外部电网或应急发电机组。

除了交付快外,SOFC 发电效率高、燃料灵活,有望成为美国缺电问题的新解法:1) 发电效率:SOFC 是电化学直接能量转换,效率不受热力学卡诺循环的限制,发电效率 可达 60%,相较燃气轮机(40%)与天然气发电机组(35%),效率更高。此外,SOFC 的工作温度高,供电时会产生大量的热能,作为(冷)热电联供系统可以大幅提高能源 利用效率;2)燃料灵活:美国天然气资源丰富,SOFC 可直接以天然气为主要燃料, 无需复杂的外部燃料重整装置,能依托现有天然气管网稳定获取原料。此外还可兼容氢 气、甲醇等多种燃料,进一步保障供电的灵活性。

现有规模:据 IDTechEx 披露,2016-2022 年 SOFC 装机量平稳增长,其中 2022 年装 机量在 250MW 左右;从应用领域来看,主要用在公用事业、商业活动、数据中心领域。 尽管当前 SOFC 的全球装机规模仍相对有限,但在美国电力供应持续紧张、传统供电设 施升级周期长的背景下,其核心优势正逐步凸显。在 IRA 法案等政策补贴的加持下, SOFC 的经济性进一步优化,未来有望打破规模瓶颈,实现发展加速。根据 Bloom Energy 单位 SOFC 价格约为 3000-5000 美元/千瓦。

目前 SOFC 商业化进程较快的国家主要包括美国和日本等国家。 1) 美国:美国在固体氧化物燃料电池领域属于技术领先与规模化商用标杆国家,代表 性企业主要包括 Bloom Energy 和 FuelCell Energy。其中,Bloom Energy 占据 主导地位,其 SOFC 系统发电效率最高可达 65%,热电联供效率超 90%,截至 2025 年 9 月末已为全球数据中心部署超 400MW SOFC 系统,并与甲骨文、CoreWeave 等签订 GW 级 SOFC 订单;FuelCell Energy 则主要聚焦分布式发电领域,其 SOFC系统效率为 55%-60%,已应用于垃圾填埋气发电等场景。 2) 日本:日本在固体氧化物燃料电池商业化方面呈现全产业链布局与家用市场主导的 特点,代表性企业包括三菱重工、京瓷、大阪瓦斯。其中,大阪瓦斯与京瓷合作的 ENE-FARM SOFC系统占据日本家用市场70%份额,累计获得补贴超2万亿日元。 在产业链布局方面,日本的材料自主化程度高(关键材料国产化率超 90%)、电堆 技术成熟(寿命与效率全球领先)、应用场景多元化(覆盖家庭、工业、交通),如 日本东曹(Tosoh)是全球最大的氧化钇稳定氧化锆(YSZ)粉体供应商,其纳米级 粉体纯度达 99.99%,支撑京瓷、三菱重工等企业的 SOFC 电堆生产;日立金属开 发的 ZMG232G10 铁素体不锈钢,在 800℃下氧化速率较传统材料降低 50%,Cr 蒸发量减少 70%,并应用于京瓷平板式电堆。

柴发+SOFC 市场规模测算

美国市场:1)中性条件下 2030 年 SOFC 市场规模为 440 亿元,2025-2030 年 CAGR 为 132.0%,柴油发动机市场规模为 104 亿元,2025-2030CAGR 为 17.9%;2)乐观条 件下 2030 年 SOFC 市场规模为 1301.0 亿元,2025-2030CAGR 为 125.5%,柴发市场 规模为 472 亿元,2025-2030CAGR 为 14.7%。

中国市场:由于国内电力充足,数据中心主要以连网式发电为主。1)中性条件下 2030 年国内柴油发动机市场规模预计为 111 亿元,2025-2030CAGR 为 12.3%;2)乐观条 件下 2030 年国内柴油发动机市场规模预计为 190 亿元,2025-2030CAGR 为 12.3%。

转型:潍柴布局大缸径和 SOFC,开辟新增长曲 线

大缸径加速放量,备用电源龙头初现

公司于 2009 年以 299 万欧元收购法国博杜安发动机公司 100%股权,进入大缸径发动 机行业。博杜安以生产 16L 大马力发动机为主,鼎盛时期为法国军方船舶发动机的主要 供应商,公司借此掌握大缸径发动机产品研发能力。经过十多年来对博杜安大缸径发动 机技术的吸收和消化,公司先后研发 M33/M55 系列产品,突破大数据中心发电和高端 矿车等领域,产品功率覆盖 300~10000kW。

得益于技术和交付优势,公司数据中心大缸径增速迅猛。目前在数据中心领域,公司大 缸径发动机产品在总功率、升功率、瞬间响应及一次性加载能力等关键指标上,已不逊 于甚至优于国际竞品。在行业供不应求的格局下,快速交付能力成为国产品牌抢占市场 的重要筹码。公司大缸径发动机交货期比国外品牌缩短约 2/3 的时间,最快在 3 个月内 即可交付。2025 年前三季度,公司 M 系列大缸径发动机销售超 7700 台,同比增长超 30%;其中数据中心市场销售超 900 台,同比增长超 3 倍,业绩贡献持续增长。


(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。)

相关报告
评论
  • 相关文档
  • 相关文章
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 最新文档
  • 最新精读
分享至