2026年发电设备行业系列报告（一）：AIDC建设带动配套设备需求，关注燃气轮机、发动机等产业链

一、AIDC建设进入高速增长期，配套设备迎来机遇

大模型参数指数级增长，驱动算力中心加速升级，全球AIDC市场进入高速增长通道

AIDC是专为承载大规模模型训练与推理任务而建的新型基础设施，其核心主体由高性能IT设备构成。这一层级以GPU、TPU、FPGA 等异构算力芯片及服务器为内核，提供庞大的浮点运算能力；辅以由高速交换机、光模块及连接器组成的网络互连设备，以及高吞吐量 的全闪存存储设备，三者协同构建起AIDC的数字化性能，直接决定了算力的上限与数据处理的效率。

为保障高功率AI设备的稳定运行，AIDC配置了比传统数据中心更高规格的物理配套设施。电气系统作为动力源，涵盖配电柜、UPS 等，确保持续稳定的电力供应；机械暖通系统则负责热量管理，主要由冷水机组、精密空调及适应高热流密度的液冷系统组成，为高密 算力集群提供严苛的温控与环境保障。

AI大模型参数量持续提升，对算力提出更高的要求。数据规模是影响大模型性能的关键要素，现阶段，规模法则正突破预训练的应用 局限，向大模型后训练与推理阶段延伸渗透，叠加强化学习等前沿算法的创新，对算力的需求进一步提升。随着 AI 大模型训练需求的提 升，对集群化部署、高效网络通信、大规模电力供应及专业运维管理等要求提升，在此背景下，人工智能数据中心（AIDC）建设需求持 续攀升，迎来新一轮发展机遇。

美国数据中心投资额大幅增长，全球数量占比保持绝对领先，主导全球算力市场

美国数据中心年化投资额呈现指数级增长。根据Visual Capitalist联合必和必拓（BHP）的分析数据，2014年初美国数据中心建设年化 支出仅约16亿美元，至2025年7月已攀升至411.9亿美元，涨幅超25倍。

美国在全球数据中心布局与算力市场中占据绝对主导地位。截至2024年3月，全球数据中心总量达11800个，其中美国以5381个的数量 位居全球首位，占比高达45.6%，远超排名第二的德国（521个，4.4%）与第三名的英国（514 个，4.4%），其数据中心数量规模是其他头 部国家的十倍以上。

受益于AIDC建设热潮，供配电与液冷市场快速扩容

从全球视角来看，算力需求增长将推动配套设备市场快速增长。根据Global Market Insights数据显示，2024年全球数据中心电力市场规 模已达141亿美元，预计到2034年将增至288亿美元，2025年至2034年CAGR预计为7.5%；与此同时，AI工作负载带来的散热挑战使液冷技 术迅速普及，据Grand View Research报告，2024年全球数据中心液冷市场规模约为53.8亿美元，预计2030年将达到177.7亿美元，2025年至 2030年CAGR预计高达21.6%。

二、北美缺电问题凸显，AI巨头加速布局自建电源

AIDC用电量快速提升，北美缺电趋势明显

未来AIDC用电量快速提升，对配电系统提出更高要求。随着AI大模型的快速发展，生成式AI 在内容生成与推理方面，创造出越来越 有价值的应用，而这些应用的算力、能耗也在快速提升。根据未尽研究测算，至2030 年，中国智算中心年用电量在0.6 万亿度 -1.3 万亿 度，约占当年全社会用电量的 5%-10%。根据《2024 United States Data Center Energy Usage Report》数据，2023年美国数据中心用电量占 全社会用电量比重达4.4%，预计到2028年，用电量占比将进一步提升至6.7%-12.0%。AIDC建设正催生海量电力需求，配电系统的技术迭 代与扩容升级为未来发展的确定性趋势。

燃气轮机为北美AIDC主电源最优解，巨头加速布局现场燃机发电

海外数据中心建设带动燃气轮机需求，多个人工智能巨头纷纷采用燃气轮机作为电力供应源。国内电网基础设施完善，AIDC主用电源 为外部电网供电，美国电网老化，新增发电容量并网延迟，超50%区域存在缺电风险。在此背景下，美国AIDC主用电源通常采用燃气轮 机发电，如xAI、Google、Meta、Crusoe AI等人工智能巨头纷纷订购燃气轮机来进行AIDC建设；西门子、GE Vernova、贝克休斯等燃气 轮机供应商也纷纷斩获数据中心客户订单。

三、燃气轮机成核心主电源，国产整机与核心零部件迎来机遇

现场发电多采用联合循环发电方式，燃气轮机是核心

联合循环发电系统主要由燃气轮机、汽轮机以及余热锅炉组成。燃气轮机和汽轮机联合循环发电系统设备主要包括燃气轮机、汽轮机 以及余热锅炉，从初始投资成本占比角度来看，燃气轮机占比约为40%-50%，汽轮机占比约为25%-30%，余热锅炉占比约为15%-20%。

燃气轮机与汽轮机联合循环发电系统发电效率显著上升。根据《燃气轮机与汽轮机联合循环发电系统成本效益分析》，燃气轮机与汽 轮机的协同运行遵循“能量梯级利用”原理，燃气轮机先将燃料化学能转化为机械能（做功效率约35%-40%），其排气（温度达500- 600℃）进入余热锅炉产生蒸汽驱动汽轮机二次发电（效率约25%-30%），整体上该联合循环发电系统能达到48%-58%的发电效率，相对 于简单循环而言，发电效率能提升15%左右。

燃气轮机核心零部件叶片价值量占比最高，制造难度大

燃气轮机零部件中叶片价值量占比最高，达35%。燃气轮机核心零部件主要包括叶片、控制系统、燃烧室、附件及传动等，叶片是安 装在转子轮盘或静子机匣上的翼型元件，通过与气流的相互作用来实现能量的转换，由于其工作环境恶劣、制造难度大，在燃气轮机零部 件中价值量占比最高，达35%。

根据叶片在燃气轮机中所处的位置和功能可以分为压气机叶片与涡轮叶片两大类。压气机叶片的作用是通过叶片与叶片间形成的流道 将气体压缩，提供给燃烧室充足的空气进行燃烧。涡轮叶片的作用是将在燃烧室燃烧后的高温燃气通过叶片间流道进行膨胀做功，将热能 转换为机械能。

涡轮叶片经历了从锻造叶片-铸造叶片-柱状晶叶片-单晶叶片的发展历程，性能持续提升。20世纪50年代初期，为满足第一代航空发动 机的运行要求，首款采用铸造高温合金制成的涡轮叶片应运而生，其工作温度可达800℃。伴随真空熔炼技术与精密铸造技术的持续进 步，具备更高使用温度和更优异性能的高温合金陆续涌现，铸造高温合金也由此逐步成为燃气轮机涡轮叶片的主流选材。此后，定向凝 固、粉末冶金、单晶合金、等温锻造及陶瓷凝固等一系列创新性工艺相继应用，大幅推动了高温合金在燃气轮机领域的规模化应用。尤其 是定向凝固技术的发展与成熟，使得第三代铸造高温合金的使用温度已接近其熔点的90%。当前，先进发动机中承受高温工况的叶片，普 遍采用第四代定向凝固单晶铸造高温合金进行制造。

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