AIDC 设备电源：柴发、燃气轮机及核电
思瀚产业研究院    2025-10-10

1.AI技术突破驱动算力驱动增长，成为AIDC建设最核心驱动力

人工智能技术的快速发展，特别是大模型和生成式AI的突破性进展，通过驱动算力需求的驱动增长，已成为AIDC建设的最核心驱动力。人工智能市场需求正以36%的年复合增长率（CAGR）高速增长，这一增速远高于传统算力需求，直接推动了人工智能数据中心（AIDC）的规模化建设和技术演进。

据IDC预测，中国智能算力规模到2026年将达到1460.3EFlops，为2024年的两倍。同时，2025年中国人工智能市场规模预计达到259亿美元，同比增长36.2%。智算能力的跃迁正全面拉动相关ICT产业创新与投资，为AIDC基础设施带来持续增长动力。AIDC相比传统数据中心具有高功率密度、持续高负载运行和异构计算架构三大核心特征，单机柜功率大幅提升以满足AI算力需求。

2.AIDC的架构演进与全球市场格局

（1）全球AIDC建设加速推进，中国市场呈现政策与市场双轮驱动格局

人工智能数据中心（AIDC）作为伴随全球人工智能算力需求增长而演进形成的新型基础设施，其建设正进入高速发展期，全球投资规模与装机容量持续攀升。从全球范围看，北美主要云厂商在数据中心上的资本开支正经历显著增长。龙头科技公司纷纷宣布了庞大的未来投资计划，其中对AI数据中心的建设已成为资本支出的重点倾斜方向。

预计在未来五年内，全球智算市场规模在未来5年内，将以两位数的年增长率持续扩张。在中国市场，AIDC领域在政策与市场共同推动下蓬勃发展。头部企业正以较高的热情加大资本投入，明确将云与AI基础设施作为未来的核心战略重心。在国家级"东数西算"工程统筹下，中国算力基础设施规模持续高速增长，预计到2025年底，国家枢纽节点新增的各类算力将占全国新增算力的60%以上；

到2030年底，全国数据中心的平均电能利用效率、单位算力能效和碳效将达到国际先进水平，可再生能源利用率将进一步提升，北方采暖地区新建大型及以上数据中心的余热利用率也将明显提高，从而在全国范围内形成多极协同的发展格局。中国在全球算力竞争中占据重要位置，不仅体现在规模优势上，更反映在建设速度和技术创新方面。随着"东数西算"工程的深入推进，中国正在构建集算力、运力、存力于一体的新型基础设施体系，为数字经济高质量发展提供坚实支撑。

（2）AIDC高耗能挑战下的供电模式演进与绿色转型

AIDC的高能耗特性使其成为电力消耗的核心领域，当前电力需求呈现增长。到2030年，我国数据中心用电负荷将达1.05亿千瓦，全国数据中心总用电量约为5257.6亿千瓦时，用电量将占到全社会总用电量的4.8%。

在供电方式上，行业正从传统"市电+UPS"向多元化方案演进：一是高压直流供电（HVDC）系统正因其高效节能易维护的特点，成为大型AIDC的主流选择；二是燃气轮机等清洁备用电源，作为过渡方案减少碳排放；三是核电直供模式，为超大规模AIDC提供稳定零碳基荷电力。

在政策强力推动下，《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》要求2025年全国数据中心可再生能源利用率年均增长10%，同时要求平均电能利用效率（PUE）降至1.5以下。这些政策正系统推动AIDC向绿色低碳方向转型，目前领先企业的绿电占比已处于较高水平，预计到未来头部企业有望实现更高比例的绿电消费，形成技术演进与政策要求相互促进的良性发展格局。

（3）AIDC产业链全景：上中下游协同推动生态演进

AIDC已形成涵盖上游设备供应商、中游建设运营方和下游应用客户的完整产业链：上游以AI芯片、高压直流供电系统和液冷散热设备为核心技术底座；中游由阿里、百度等云服务商与万国数据等专业运营商共同主导基础设施建设与运营；下游服务互联网企业、科研机构及传统行业用户的多样化算力需求。三大环节紧密联动，通过技术迭代、资本投入与场景创新相互促进，共同推动AIDC产业生态的协同发展与持续演进。

3.AIDC多元化电源需求特征与趋势分析

（1）AIDC对柴油发电机需求分析

柴油发电机作为AIDC备用电源系统的重要组成部分，在保障数据中心持续稳定运行方面发挥着关键作用。随着数据中心备用电源需求强劲增长的推动，全球柴油发电机市场规模在2023年达到210亿美元。预计该市场将于2025年增长至260亿美元，并有望在2030年突破350亿美元大关，2023年至2030年期间的复合年增长率（CAGR）为6.8%，得益于当前国内AIDC及数据中心建设的持续高景气，高端柴油发电机需求显著增长。

从技术发展重点来看，AIDC用柴油发电机正朝着高功率密度、快速响应和低排放方向演进。单机功率需求快速提升，以满足高功率密度机柜的供电需求；启动时间要求尽量缩短，以确保在电网故障时快速接管负载；排放标准也日趋严格，需要满足国三及以上排放标准，部分项目已开始探索生物柴油等清洁燃料应用。

重点公司方面，国内市场主要由内外资品牌共同主导。外资品牌以康明斯、卡特彼勒、科勒等为代表，凭借成熟的技术和全球服务网络占据高端市场主要份额；国内企业如科泰电源、潍柴重机、泰豪科技等正在快速崛起，其中科泰电源已开发出大功率智能发电机组，成功应用于多个大型数据中心项目。随着AIDC建设规模的持续扩大，具备技术优势和客户资源的柴油发电机企业将继续受益于这一市场需求。

（2）AIDC对燃气轮机需求分析

燃气轮机作为重要的清洁能源解决方案，在AIDC领域的需求正快速增长。在AIDC产业驱动下，燃气轮机因其高功率密度和环保特性，正成为备用电源系统的优选。这一趋势助推全球燃气轮机市场快速增长，2024年装机量达57GW（同比增30%），未来五年预计将保持持续增长态势。这一转变预示着数据中心能源解决方案的升级，燃气轮机有望在未来三到五年内实现市场渗透率的快速提升。

技术发展重点集中在三个方面：一是提升发电效率，现代H级燃气轮机发电效率已突破远高于传统柴油发电机；二是降低排放水平，通过干式低氮氧化物燃烧器来降低污染物的排放；三是致力于提升燃料灵活性，探索氢能等低碳燃料的应用，为未来实现零碳运营进行技术储备。此外，快速启动能力和智能调控技术也是研发重点，以满足AIDC负荷波动需求。

重点公司包括国际巨头和国内领先企业。西门子能源的新型燃机凭借高达60%的发电效率，获得多个超大规模数据中心订单。国内企业中，东方电气自主研制的重型燃机已实现商业化应用；应流股份作为叶片制造龙头，为国际主流燃机制造商提供核心热部件。随着AIDC对清洁能源需求的提升，燃气轮机将成为重要的过渡能源解决方案，具备核心技术的企业将获得更大发展空间。

（3）AIDC对核电需求分析

核电作为零碳基荷电源，在AIDC能源结构中具有重要地位。预计到2027年，全球数据中心储能锂电池出货量将超过69GW，到2030年这一数字将增长至300GWh，2024-2030年复合增长率超过80%，其中小型模块化反应堆（SMR）凭借其稳定持续且灵活调配的独特优势成为主要增长点。

技术发展重点聚焦三个方面：一是小型模块化反应堆（SMR）成为主流方向，其功率范围与大型AIDC园区用电需求高度匹配；二是建设周期缩短，通过模块化设计和标准化制造，大幅减少了建设时间。目前，中核“玲龙一号”ACP100处于工程示范建设阶段，预计2026年建成，是全球首个陆上商用模块化小堆。重点公司包括国内外领先的核电企业。国际方面，美国Constellation能源公司已与微软签订20年的核电供应协议；谷歌宣布着手与美国核电企业KairosPower签署协议，争取到2030年让首批小型模块化反应堆实现供电。

国内企业中，中国核电作为最大核电运营商，在运装机容量达2500万千瓦，正在推进"核电+数据中心"一体化项目；中国广核管理的28台机组总装机31796兆瓦，占全国在运及在建核电总装机容量的44.46%%。在设备领域，上海电气具备核岛主设备成套能力，参与"华龙一号"等重点工程。随着AIDC对稳定清洁能源需求的增长，核电将成为重要的零碳电源选择，相关企业将迎来新的发展机遇。

4.供电技术路线对比分析与多元化清洁化融合趋势

（1）基于技术参数与经济性的三种电源应用场景对比分析

柴油发电机、燃气轮机和核电在技术特性、经济性和应用场景方面呈现显著差异。技术参数上，柴油发电机具有最快的响应速度但效率最低，碳排放最高；燃气轮机响应时间适中但效率最高，碳排放适中；核电响应最慢但近乎零碳排放，效率中等。价格方面，柴油发电机初始投资最低但运行成本最高，平准化度电成本达较高；燃气轮机初始投资适中，度电成本较低；核电初始投资最高但凭借燃料成本优势和长运行周期，度电成本最低。

应用场景方面，柴油发电机最适合作为应急备用电源，保障电网不稳定情况下的业务连续性；燃气轮机兼具主用和备用功能，适用于天然气丰富地区的基荷供电和调峰需求；核电则是超大规模AIDC园区的理想基荷电源，提供稳定、零碳的电力供应。三种技术路线各具优势，形成互补协同的能源供应体系。

（2）能源技术持续演进，迈向多元、清洁与智能融合的新格局

未来AIDC能源系统将呈现多元化、清洁化和智能化深度融合的发展趋势。短期内，三种技术初步形成协同格局。柴油发电机仍作为备用电源领域的主导方案，但其市场比重逐步收窄；燃气轮机凭借其灵活性与效率，在天然气资源充裕的区域加速部署；核电则处于前期规划和示范项目准备阶段。进入中期阶段，随着小型模块化反应堆（SMR）逐步投入商用，核电开始为AIDC提供稳定、清洁的基荷电力。

燃气轮机与柴油发电机在调峰和备用维度上形成并驾齐驱的态势，共同支撑电网稳定性与应急响应能力。长期来看，核电有望成为超大规模AIDC的核心基荷电源，承载其持续高负载需求。燃气轮机将更多转向调峰角色，以快速响应能力平衡波动负荷；柴油发电机则进一步回归至极端情境下的应急备用定位，形成分层清晰、协同高效的能源架构。这一演进过程将显著体现三大特征：

一是多元化协同，通过混合能源系统集成不同技术优势，形成多能互补供电格局；

二是清洁化转型，在碳边境调节机制等政策推动下，零碳核电和低碳燃气轮机占比持续提升，柴油发电机使用受限；

三是智能化管理，基于数字孪生和AI算法优化多种能源的调度分配，实现系统效率最大化。

最终形成以核电为基础、燃气轮机为调节、柴油发电为应急备用的三级能源供应体系，全面满足AIDC对电力供应稳定性、经济性和清洁性的综合需求。

5.相关上市公司介绍

（1）柴油发电机企业：

潍柴重机（000880.SZ）：公司在数据中心用柴油发电机领域发展迅速，其产品已成为公司重要的增长点，核心产品包括大缸径发动机（主要为12M55\16M55等型号）及发电机组。公司产品核心优势在于快速交付及成本优势。

玉柴国际（CYD.N）：公司在数据中心用柴油发电机领域具备较强竞争力，其产品主要通过与MTU的合资公司及自有品牌GYMCL进行生产和供应，广泛应用于高端数据中心的备用电源系统，在交付能力和成本上较外资品牌具备优势。

（2）燃气轮机相关企业：

应流股份（603308.SH）：公司在数据中心用燃气轮机领域主要提供高温合金叶片等核心零部件，产品广泛应用于重型燃气轮机，尤其是北美AI数据中心所需的50MW以上的E/F/G/H/J级机型。公司已为西门子能源F级燃气轮机稳定供应叶片，并承担其H级燃气轮机叶片的开发工作。此外，公司与GE航改燃机业务达成战略合作，开发LM2500、LM6000系列多个型号产品，进一步提升了在数据中心燃气轮机市场的渗透率。

杰瑞股份（002353.SZ）：公司在数据中心用燃气轮机领域具备一定的产品布局和技术能力，可提供燃气内燃发电机组、航改型燃气轮机发电机组及相关供电服务，已在北美市场成功开展35MW移动式燃气轮机发电机组和6MW移动式燃气轮机发电机组的设备销售和租赁业务。公司还与西门子能源等国际知名企业合作，增强在燃气轮机领域的竞争力。公司正在积极拓展数据中心供电市场，凭借在油气行业积累的技术和经验，有望在数据中心燃气轮机发电设备领域实现国产替代。

豪迈科技（002595.SZ）：公司在数据中心用燃气轮机领域主要提供燃气轮机核心零部件。公司具备大型零部件铸造、焊接及精加工的一体化能力，是GE、三菱、西门子、上海电气、东方电气、哈电等国内外燃气轮机整机厂商的重要供应商。

（3）核电设备：

中核科技（000777.SZ）：公司是我国核电领域关键的阀门供应商，具备二代、三代核电机组阀门成套供货能力，以及四代核电机组关键阀门供货能力。公司产品主要用于核电站的安全运行，且在核聚变领域也在积极进行技术储备和产品布局。

景业智能（688290.SH）：公司是一家专注于核工业智能装备和特种机器人研发、生产和销售的高新技术企业。公司在核电领域的产品布局广泛，主要围绕核燃料循环、核电站智能化运维、核聚变装置配套装备等方向展开，致力于为核电行业提供智能化、无人化、安全化的解决方案。

江苏神通（002438.SZ）：公司在核电领域深耕多年，是我国核电阀门及法兰的主要供应商之一，产品广泛应用于核电机组的关键系统，具备为第三代、第四代核电技术提供配套的能力。公司核电阀门产品种类齐全，覆盖核级蝶阀、球阀、地坑过滤器、核级仪表阀、隔膜阀、调节阀、气动膜片等多个品类，且在多个核电项目中实现中标和供货。

纽威股份（603699.SH）：公司在核电领域具备深厚的技术积累和丰富的产品体系，是核电阀门国产化替代的重要参与者。公司产品广泛应用于核电机组的关键系统，覆盖核一级、二级、三级设备，具备为第三代、第四代核电技术提供配套的能力，并积极参与国际核聚变项目。

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