全球算力竞速引发电力危机，电力市场迎来发展新机遇
当前北美地区AI电力需求爆发。
从需求侧看，AI数据中心、电气化与极端天气共同推高电力需求。
供给侧方面，电源结构失衡与电网老化形成结构性矛盾，导致电力供应难以匹配需求增长引发区域性电力危机。
微软CEO萨提亚·纳德拉在日前接受采访时表示，当前人工智能行业面临的问题并非算力过剩，而是缺乏足够的电力来支撑所有GPU运行。
电力需求爆发有望带动电力设备、电网、光储等整体需求向上。短期需依赖燃气轮机、储能快速补缺，中长期需通过核电、电网升级重塑能源体系。
本文重点解析AI电力核心赛道。
AI缺电背景和趋势
当前算力竞赛引发电力需求爆发式增长。
数据中心规模扩张：全球数据中心耗电量以每年12%的速度增长，2024年吞噬415太瓦时（TWh）电力，占全球总用电量1.5%。预计到2030年，这一数字将翻倍至945太瓦时，相当于日本全国年用电量。高盛预测，到2030年，全球数据中心耗电量将较2023年大幅增长175%，相当于再增加一个“全球前十耗电大国”的电力资源负荷。其中，AI驱动的数据中心将占美国总电力负荷的9%，带来14GW的装机缺口。
2020年-2026年美国用电量复合增速达 1.7%，呈现上行趋势：
资料来源：EIA
高耗能应用场景：训练算法启动时，电力需求可达平时10倍，对电网稳定性构成挑战。在实时推理领域，自动驾驶每小时耗电2000度，AI问答单次耗电相当于开灯十分钟。模型训练方面，GPT-4参数规模达1.8万亿，能耗进一步激增。
工商业、工业侧用电量需求增速分别为 2.6%、2.1%，为增量的主要来源：
资料来源：EIA
区域性电力危机：今年海外多地发生大规模停电，直接原因虽为电网故障，但深层矛盾是AI数据中心带来的结构性负荷增长。美国弗吉尼亚州数据中心容量占全美25%，已限制新数据中心选址，爱尔兰、荷兰等国因电网压力暂停审批新项目。
趋势：电力与AI双向奔赴
短期（1-3年）：燃气轮机、储能系统成为快速补缺主力。美国《通胀削减法案》推动光储项目度电成本降至0.033美元，较传统火电低40%。800V高压直流供电、固态变压器（SST）等技术加速落地，提升数据中心能效。英伟达近期发布800V电源架构白皮书，单机能耗和电压提升，指引了800v供电、SST等新技术的发展需求。
中长期（5-10年）：核电、小型模块化反应堆（SMR）建设提速，提供稳定基荷电源。电网升级与智能化改造成为核心，通过AI算法优化电力调度，实现“源网荷储”一体化协同。
全球格局来看，欧美通过政策扶持本土电力设备制造，但产能复苏缓慢，订单外溢至中国厂商。我国凭借特高压、储能、绿电优势，在AI电力保障领域占据先机，2025年电力设备出口额同比增长46%，北美、中东需求激增。
整体来看，AI数据中心的电力需求激增，将对电源电网设备、燃气轮机、AIDC配电、光储系统等各环节形成强拉动。
数据中心机房结构图：
资料来源：中国通信学会通信电源委员会
电源电网设备
当前北美AI用电缺口与中东大规模电源电网建设拉动双向驱动，对我国电网设备形成显著拉动。
北美产能挤占：AI对海外电力设备龙头的产能形成挤占。西门子能源、施耐德电气等海外龙头因优先保障AI数据中心订单，导致传统工业领域变压器交付周期延长至18个月，为国内厂商腾出市场空间。
东南亚市场：印尼、越南等国计划到2030年新增50GW可再生能源装机，配套电网升级需求迫切。中国企业在东南亚变压器市场份额已超40%，2025年1-8月出口越南变压器金额同比增长120%，印尼市场增速达85%。
国内厂商市场参与度高：当前国内输变电远景预期乐观，内需景气向好，传统电力设备出海强劲。传统电力设备景气度持续兑现，AI输配电等新型电力设备需求和预期持续抬升的双重景气。
十五五建议明确新型能源系统重要地位，指引消纳、韧性、电气化的发展重心。
特高压输电网络扩容至“十八横十四纵”，2025-2030年投资规模超1.2万亿元，直接拉动高压开关、换流阀等设备需求。
与服务特高压和区域互联互通相关的高压输变电、柔性输电等大型项目将成为贯穿十五五的发展主线。
交直流混联分布式智能电网：
资料来源：国家能源局《新型电力系统发展蓝皮书》
电源电网设备三大核心方向
1）国网高压&输配电
国内“十五五”重大项目规划预期和部分领域量价触底回升带动估值修复。
国内电网投资连续三年超5000亿元，2025年国家电网“六交八直”特高压工程开工，10月底核准攀西交流特高压，藏粤/蒙西直流已启动百亿级设备招标。
当前网内高压订单充沛特高压数量可观。该环节主要以特变电工、平高电气、许继电气、中国西电等厂商为代表。
特变电工：中标“攀西-天府南”特高压工程，订单金额超20亿元。“攀西-天府南”特高压交流工程是四川省“十四五”能源规划的重点项目，旨在满足攀西地区新增水电及新能源的送出需要，保障川南负荷中心电力供应。
平高电气：在特高压组合电器领域的中标份额已连续三年（2022-2024年）保持行业第一，占比区间达36%-44%。2025年前两批国网集招中，750kV组合电器招标量达146个，平高电气中标份额约45%。此外，累计参与28条特高压交流工程与27条特高压直流工程建设，例如，在川渝1000千伏特高压交流工程中，为甘孜站和成都东站提供了总计17个间隔的1100千伏GIS设备。
许继电气：国内柔性直流输电技术的领先企业，参与多项特高压工程（如金上-湖北、陇东-山东），并实现柔直换流阀技术突破。作为换流阀/控保系统核心供应商，订单有望随特高压招标加速而增长。
中国西电：国内唯一具备输变电一次设备成套生产制造能力的企业，产品覆盖全电压等级的变压器、开关、换流阀等核心设备，作为特高压核心设备供应商，在柔直换流阀、换流变等高端产品领域份额领先。
此外，广信科技是国内唯一覆盖全电压等级的特高压绝缘材料龙头，凭借全球领先的无胶超厚绝缘板技术（突破30mm量产壁垒），解决了特高压设备散热与耐压痛点。此外，神马电力在北美市场占有率已达约50%，并计划在美国设立工厂，预计2027年投产以提升北美及周边地区的市场供应能力和服务水平。
输配电环节以思源电气、金盘科技、华明装备、伊戈尔、海兴电力、宏发股份、三星医疗、特锐德等厂商为代表。
思源电气：涵盖“输配电设备+储能系统+汽车电子”三大赛道，形成“电网心脏”与“新能源大脑”的双重定位。产品覆盖绝缘组合电器（GIS）、断路器、互感器等核心设备，技术应用于秦山核电站、北京奥运工程等国家级项目，
华明装备：占据中低压分接开关市场绝大部分市场份额，是国内唯一掌握特高压分接开关技术的企业，打破外资垄断。全球变压器分接开关领域位居第二，仅次于德国MR，2025年全球市场份额约35%。
海兴电力智能电表在拉美市占率超25%，尤其在巴西、墨西哥等国家拥有较高市场份额；三星医疗2025年已中标波兰、匈牙利、巴西等多国智能电表项目；特锐德2025年墨西哥工厂产能爬坡，规划产能2.5亿元，目标覆盖北美市场。
2）AIDC供电新技术
AI数据中心的快速发展，供电新技术成为关键。
800V高压直流供电和固态变压器（SST）等技术加速落地，为AIDC提供了更高效可靠的供电解决方案。
台达2025GTC展示数据中心供电架构演进图：
资料来源：台达，NVIDIA GTC
HVDC
在北美市场，大型互联网公司的自建数据中心正在推动DC400V或者DC800V发展，Meta、微软、谷歌和亚马逊等公司已经联合供应商开发对应方案，并计划于2026年下半年实现应用。
英伟达也在联合台达、英飞凌、光宝科技等定义DC800V供电架构，并计划于2027年全面采用800V高压直流架构为数据中心高功率机柜供电。
在英伟达的800V方案上，潜在主要供应商有维谛、伊顿、施耐德。
近年来随着数据中心的发展，国内企业正加速推进数据中心供电技术体系升级。
该技术路线目前主要推动者与供应商总体来看供应商主要由传统的电力电源头部厂商构成。依据DCMap，国内头部企业占据绝大多数市场份额，中恒电气、中达电通、维谛三家企业在国内数据中心HVDC总市占率高达90%。
UPS海外代工科华数据、科士达等厂商有望从UPS切换至HVDC科华数据、科士达。国内高压快充模块的企业优优绿能、通合科技等寻找第二增长曲线。
此外，伊戈尔数据中心、海外、配电等高毛利下游占比提升，近期北美变压器合作客户加单，前公司开拓的海外客户均为储能客户，远期SST也在研发，中压整流配套移相变压器有历史出货记录；宏发股份AIDC产品中主要领域在高压直流继电器；；欧陆通数据中心前三季度高功率产品翻倍，占比70%左右。
英伟达800V HVDC架构：
资料来源：英伟达GTC
SST（固态变压器）
数据中心面临缺电焦虑，SST方案100%新能源兼容优势突出。
北美数据中心未来几年用电CAGR20-30%&电网更新改造进程较为缓慢，绿电化趋势&缺电焦虑推升SST应用迫切性，英伟达等厂商入局加速产业化进程，SST有望步入商业化元年。
固态变压器相较于传统变压器方案具有显著优势：
资料来源：为光能源
英伟达发布的《800VDCArchitectureforNext-GenerationAIInfrastructure》白皮书，明确将中压整流器（MVRectifier）与固态变压器（SST）列为下一代AI基础设施的核心供电方案。
白皮书指出，SST是800VDC架构的终极技术形态。其单台容量达7.5MW，效率超98.5%，直接实现中压AC到DC转换，占地面积较传统方案减少40%。
SST技术的高频隔离变压器和多电平换流器是核心技术卡点。国内厂商如四方股份、金盘科技等已在该领域取得突破。
固态变压器/电能路由器在交直流混联配电网中的应用：
3）电力设备出海
北美缺电严峻、出口北美变压器增速50%+，中东显著增长，1-8月中国出口金额同增200%+。
印尼、越南等国计划到2030年新增50GW可再生能源装机，配套电网升级需求迫切，中国企业在东南亚变压器市场份额已超40%。
出海业务已成为致胜未来的关键中国制造水平高+产业链完整+抗风险强+产能充沛，出口企业迎来黄金窗口。
国电南瑞作为智能电网二次设备龙头，参与沙特、巴西智能变电站项目。金盘科技7.5MWSST产品已应用于微软数据中心，单台设备占地面积减少40%，SST产品出口美国、德国；四方股份800V直流供电系统中标新加坡数据中心项目，2025年海外订单同比增长70%。
燃气轮机&SOFC
AI算力扩张推动燃气轮机在数据中心的应用，微软、谷歌等大型科技公司的项目已经采用燃气轮机作为电源。
此外，随着可再生能源波动加剧，燃气轮机因快速响应和灵活调节的能力，在电网调峰中发挥重要作用。
燃气轮机的核心原理基于布雷顿循环，通过连续压缩、燃烧和膨胀过程实现能量转换。
燃气轮机装机趋势图示：
数据来源：thundersaidenergy
燃气轮机机型
重型燃机（＞100MW）：重型燃机在电网调峰和数据中心基荷供电中的主导地位。主力机型如西门子SGT5-8000H、GEHA级等。
轻型燃机（＜100MW）：轻型燃机具有灵活性和快速部署能力，建设周期缩短至12-18个月等优势特别适用于当前AIDC分布式供电配置，以及和风光储互补电力缺口。
燃气轮机市场份额，全球市场由头部企业主导，近年来国产化加速。
西门子能源（ENR）2025年Q2市占率达40%，全球第一，GEVernova（GEV）和三菱重工（MHI）排名分列二/三。
近年来国内企业加速突破技术封锁，燃气轮机需求高涨，主机厂订单饱满用交付提速。东方电气是国内第一大工业汽轮机企业，市场份额近40%，与GE、西门子等国际品牌竞争。应流股份通过高温合金铸造技术突破（如大F级、G/H级透平叶片批量交付），切入GE、西门子、安萨尔多供应链。隆达股份、振华重工等国内供应链企业受益国产化率提升，在叶片、机匣等核心零部件领域加速替代进口。
SOFC（固体氧化物燃料电池）
由于燃气轮机新订单交付周期长达3-5年，核电项目审批加建设需4-8年，无法适时匹配AI算力扩张速度，因此产生缺口外溢。
SOFC采用模块化设计，90天可完成兆瓦级系统安部署装，较传统变电站建设周期缩短70%。
SOFC固体氧化物燃料电池是将燃料化学能直接转化为电能的全固态电化学发电装置，通过高效发电、快速部署和燃料灵活性，成为缓解北美AI电力需求缺口的核心解决方案。
光储、SOFC 能够近期满足美国电力装机需求：
资料来源：Lazard
2024年开始发电侧装机增长实质性启动，明确观测到SOFC订单充沛、启动扩产。
海外Bloom Energy是稀缺的北美SOFC供应商，几乎独占北美全部份额，预计公司28年出货3.6GW。Bloom Energy等企业计划2026年底将SOFC产能扩至2GW，2027年北美数据中心年化装机规模或达0.5-1.25GW。国内相关厂商中，三环集团是Bloom Energy燃料电池隔膜片的主要供应商。
在SOFC其它环节布局的厂商包括壹石通在SOFC领域具备全链条自制优势，掌握从粉体、电解质膜片到电堆组装的全链条工艺，关键材料完全自制；佛燃能源是国内SOFC系统集成商，与Bloom Energy合作开发工商业储能+数据中心混合供电方案，并已完成首套MW级系统交付；11月5日，潍柴动力与锡里斯签署合作协议，获得SOFC的生产制造授权，目标市场包括AI数据中心、商业建筑和工业应用。先导（粉体）、京泉华（磁性）、雄韬等厂商均有所布局。
储能系统
北美AI数据中心电力需求激增，导致电网负荷高峰时段供电缺口超5%。
储能系统部署快、降低并网容量、平抑波动，能有力推动数据中心的快速并网，通过夜间充电、白天放电，可平抑电网波动，将有效发电能力提升一倍。
同时，储能还能够满足业主绿电要求、节省电费支出，估算至2030年数据中心对于美国储能需求的拉动有望达到122-245GWh，约等于将美国每年储能需求翻番。
美国光储龙头阿特斯（A），布局美国5GW电池组件，6GWh电芯及储能系统产能，2Q25末储能在手订单达30亿美元，充分受益全球储能高景气、美国储能/电力/AI需求高增。
阳光电源作为全球光储龙头企业，过去几年重点发力的储能业务，已经连续多年实现高速增长。
天合光能、晶科能源等具备渠道优势的光伏企业储能作为第二增长曲线逐渐进入收获期。天合3Q25储能扭亏为盈，全年8GWh、26年增速目标50%；晶科拥有12GWh集成和5GWh电芯产能，预计2025年全年发货6GWh并在四季度实现扭亏，未来均有望成为储能黑马。
此外，海辰储能、Aton Energy与博达新能在厦门成功举行三方战略合作签约仪式。根据协议，三方将面向美国、欧洲及亚太等重点区域市场、计划在未来三年内共同推进不少于10GWh的储能项目落地；海博思创目前公司已经在美接洽GWh级别订单；西典新能在储能领域连接系统是特斯拉、阳光电源等头部储能企业的主要供应商；盛弘股份、上能电气、科华数据、南都电源、比亚迪储能等众多厂商均有所布局。
来源：深度行业研究
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