AI基建產業鏈各環節價值量分析

AI基建中供配電和制冷是核心環節。

1.AI基建之主用電源-燃氣輪機

AI基建供配電設備之主用電源-燃氣輪機

數據中心的主用電源是為數據中心內IT設備、制冷系統、照明系統等關鍵負載提供常態電力供應的核心電源系統，主要作用是在非故障狀態下持續、穩定地為基礎設施供電。數據中心主用電源通常由外部電網市電提供，通過變配電系統（如變壓器、配電柜）接入數據中心內部。海外存在電網可靠性不足和區域性電力緊張，故新建AIDC會采用燃氣輪機發電機組作為主用電源進行發電。

燃氣輪機發電機組是以燃氣輪機為原動機，通過傳動軸驅動發電機發電的成套動力設備，主要由柴油發動機、發電機、控制系統以及其他零部件組成。燃氣輪機是發電機組的核心動力裝置，主要由壓氣機、燃燒室、渦輪組成，壓氣機負責吸入空氣為燃燒提供氧氣，燃燒室將空氣與燃料混合燃燒產生高溫高壓燃氣，燃氣推動渦輪葉片轉動產生機械能驅動發電機。

AI基建供配電之主用電源：國內接入市電，海外催生燃機發電/核電需求

國內擁有穩定低成本供電體系以市電接入為主，海外存在電網可靠性不足與區域性電力緊張衍生出燃機發電和核電需求。海外電網可靠性不足：北美和歐洲部分地區電網老化，維護成本高，極端天氣（如颶風、暴雪等）易導致電網故障，影響數據中心的穩定供電。如2021年美國得克薩斯州遭遇暴風雪，電網超負荷運行導致大面積停電，眾多數據中心受到影響。區域性電力緊張：北美數據中心主要分布于加州、德州、弗吉尼亞州，隨著AIDC快速發展存在區域性缺電的風險（國內擁有特高壓輸電的基礎設施優勢）；北美電力可靠性委員會 （NERC）日前發布《2024年夏季可靠性評估報告》，在夏季極端高溫影響下，美國中西部、西南部、東北部等地區面臨電力供應不足風險，居民用電或無法得到保障。

熱端鑄件葉片具有維修+新機雙重需求，是耗材屬性環節

燃機需求可分為新機增量和存量維修（二者價值量之比約為1:2），熱端葉片因高溫高壓工作環境具有耗材屬性雙重受益。 燃氣輪機的渦輪轉子工作葉片在高溫（1400度以上）、高壓、高速的氣流環境中工作，同時又因為其在燃機運轉中的關鍵作用（一個葉片折斷打壞其他葉片會導致至整臺發動機無法工作），故需要定期進行檢修并更換。 燃氣輪機整機壽命在20-30年，生命周期經歷2-3次大修，4-6次中修，熱端葉片及燃燒室部件在中修、大修中進行更換較整機擁有耗材屬性，以GEV發電板塊設備與服務收入之比（2024財年設備/服務收入分別為58/124億美元）可知，熱端部件的維修收入成為燃機產業鏈價值量的重要增量。

2.AI基建之備用電源-柴油發電機

AI基建供配電設備之備用電源-柴油發電機組

數據中心的備用電源是是在主用電源（如市電）故障或中斷時，能迅速啟動并為數據中心關鍵設備持續供電的系統，旨在保障數據中心穩定運行，避免斷電導致的不良后果。數據中心通常由UPS（不間斷電源）和柴油發電機配合作為主用電源市電供應中斷時的備用電源。UPS 依靠備用電池組提供短時斷電的后備保證，而較長時間的市電中斷，則依靠柴油發電機組來提供電源。

柴油發電機組是一種以柴油發動機為原動機，驅動同步發電機發電的電源設備，主要由柴油發動機、發電機、控制系統及其他零部件等組成。柴油發動機系統將柴油的化學能轉化為機械能，驅動發電機運轉，發電機將發動機輸出的機械能轉化為電能，控制系統監測機組運行狀態，實現自動啟停、故障保護及數據通訊。

AI基建供配電之備用電源：柴油發電機組是主用電源斷電時的必要保障

保障用電是數據中心正常運轉的關鍵，IDC通常由UPS（不間斷電源）和柴油發電機配合作為主用電源市電供應中斷時的備用電源。UPS 依靠備用電池組提供短時斷電的后備保證，而較長時間的市電中斷，則依靠柴油發電機組來提供電源。 柴油發電機則具有功率大、啟動時間快、持續供電時間長、不受電網波動影響等優點，能夠為數據中心提供長時可靠的備用電力保障。 相關條文也對數據中心備用電源要求做出規范，柴發是備用電源的建議選擇。2017年住建部發布的GB50174 - 2017《數據中心設計規范》第8.1.12條規定：“A級數據中心應由雙重電源供電，并應設置備用電源。備用電源宜采用獨立于正常電源的柴油發電機組，也可采用供電網絡中獨立于正常電源的專用饋電線路。當正常電源發生故障時，備用電源應能承擔數據中心正常運行所需要的用電負荷。

3.AI基建之制冷

AI基建之制冷系統

數據中心制冷系統是保障IT設備（服務器、網絡設備等）安全穩定運行的核心基礎設施之一，主要是調節機房內溫度、濕度和氣流分布，及時將設備運行產生的熱量排出，維持設備在適宜的環境下穩定運行。

數據中心制冷系統可以分外部冷源系統（一次側）和內部制冷終端設備（二次側）。外部冷源設備包括冷水機組（離心式/螺桿式）和冷卻塔，冷水機組通過壓縮機將低溫制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，經冷凝器與冷卻水換熱后釋放熱量至冷卻塔，內部制冷終端設備按方式可分為風冷系統、冷板式液冷系統和浸沒式液冷系統。液冷方案憑借其更強的散熱性能將逐漸替代風冷，冷板式液冷可以兼容現有風冷架構改造，維護上較浸沒式液冷更簡單，應用最早相對最成熟，是目前應用的最主流方案。

數據中心內部制冷：液冷將替代風冷成為產業趨勢

AIDC功率密度提升帶來散熱需求提升以及數據中心要求低PUE，液冷替代風冷成為數據中心溫控成為產業趨勢• AIDC機架功率密度不斷提升，隨著機架功率密度提升到40KW以上，液冷憑借其強于氣體的高效熱傳導能力成為散熱的必要選擇。 從對數據中心的PUE（電能利用效率）發展要求看，液冷憑借其低PUE、高密度等優勢將加速發展。國家發改委、工信部、國家能源局等部門制定的數據中心綠色低碳發展專項行動計劃》顯示2025年底，新建及改擴建大型和超大型數據中心PUE降至1.25以內，國家樞紐節點數據中心項目PUE不得高于1.2。液冷優勢在于低PUE:冷板式液冷PUE<1.2,浸沒式液冷PUE<1.1，適配產業發展需求。 據IDC數據，2022年中國服務器市場液冷滲透率在10%，替代空間廣闊。