（来源：国金证券研究所）
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10月8日，日立与OpenAI宣布合作进一步升级，日立将额外投资2亿美元开发AI专用变压器和液冷系统，支持OpenAI在美国和日本新建10个数据中心的电力稳定供应，此外双方将联合研发可再生能源集成变压器，目标到2026年减少AI计算碳排放15%。AI算力激增凸显电力瓶颈，日立与OpenAI合作聚焦数据中心能源深度优化，强化了高性能变压器等先进电力设备的战略地位、标志AI竞争已深入能源基础设施领域。AIDC供配电系统有哪些核心环节？AIDC供电架构的高压直流演进路径是怎样的？供配电系统建议关注哪些投资主线？分别有哪些相关标的？当前市场主流的液冷方案有哪些？液冷上游有哪些方向值得关注？液冷领域有哪些相关标的值得关注？如何看磁悬浮制冷压缩机投资机会？本文将一并解答。
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姚遥
国金电新首席分析师
执业编号：S1130****80001
满在朋
国金机械首席分析师
执业编号：S1130****30002
陈屹
国金化工首席分析师
执业编号：S1130****50001
Q
供配电系统有哪些核心环节？
A
供配电系统是数据中心的“心脏和血管”，投资占比约10-15%，包含不间断电源、配变电、备用电源三个子系统：
1）不间断电源系统：可以为IT负载提供电能净化和后备电源。传统的UPS技术成熟，可靠性高，但需经过AC/DC-DC/AC两级变换，而HVDC仅需AC/DC一次变换，效率更高。近几年国内互联网大厂主推HVDC-巴拿马电源；海外大厂主流选择为OCP方案，采用PSU+BBU代替UPS；英伟达GB200、GB300已引入BBU作为备电方案，Meta 等科技巨头在新一代高功率伺服器标准将BBU模组设为标准配置。
2）配变电系统：降压变压器和高低压开关柜是配变电系统的核心。AIDC负载显著高于传统数据中心负载，因此企业额外自建变电站是未来主流趋势，带来更多110kv 及以上电力设备增量空间。当前数据中心领域开关柜、变压器市场竞争格局相对分散，海外头部厂商包括伊顿、西门子、施耐德等，主要提供模块化设备、综合解决方案；国内厂商明阳电气、金盘科技、伊戈尔等持续加大研发投入，下游客户导入领先。
3）备用电源柴油发电机：数据中心重要备电应急方案。受益于AIDC对于柴发功率、电力输出稳定性以及耐久性等要求，单机壁垒及价值量预计提升。当前高端柴发市场由外资康明斯、MTU等垄断，国内外价差较大，亟待国产替代；伴随国内头部厂商潍柴动力、玉柴机器等扩产，以及AI发展趋势下国内数据中心应用巨头资本扩张，内资供应份额预计提升。
Q AIDC供电架构的高压直流演进路径是怎样的？
A
目前数据中心供电架构已从第一代传统UPS架构（单机柜10-15kW）， 演进至第二代48V 架构（单机柜40-100kW以上），第三代±400V/800V 高压直流（HVDC）架构开始崭露头角。
海外经历机架电源→边柜电源→HVDC的三阶跃迁路径。短期从机柜内电源转向独立边柜电源，如微软、Meta方案将电源机架独立，释放IT空间并提升功率弹性，同时PSU从5.5kW升级至12kW，功率密度进一步提升；中期电源输出电压从50V升级至±400V/800V，可满足MW级机柜需求，谷歌、微软、Meta 等更倾向于选择±400V方案，英伟达联合上游供应商前瞻性布局800V，更具颠覆性；远期通过固态变压器实现电网级直流微电网集成，可与风光储氢等新能源直连，成为数据中心级HVDC的终极解决方案。
国内以240V HVDC 为基础渐进升级。国内HVDC概念源于通信行业的-48V直流供电系统，随着数据中心规模扩张，传统交流配电在效率和扩展性上的局限性推动行业向更高电压等级直流系统转型。国内主流选择240V直流方案，因其兼容现有220V交流设备，且安全性更优。2019年阿里联合台达、中恒电气推出“巴拿马电源”，集成10kV配电、变压器及直流输出单元，系统效率达97.5%，大幅简化供电链路并减少占地。为适配AI算力需求，国内厂商的HVDC电源也逐步兼容更高电压等级，百度推出的“瀚海”电源系统可支持240V、750V直流输出，实现单机柜供电能力100kW+。
Q
供配电系统建议关注哪些投资主线？分别有哪些相关标的？
A
建议关注四条投资主线：AC/DC服务器电源、备用电源HVDC/BBU、配套电气设备、柴油发电机。
1）AC/DC电源：麦格米特、欧陆通等；
2）HVDC和DC/DC电源：中恒电气、科华数据、欧陆通、禾望电气、科士达等；
3）BBU电池：蔚蓝锂芯、亿纬锂能等；
4）配套电气设备：明阳电气、金盘科技等；
5）柴油发电机：潍柴动力、天润工业等。
Q
当前市场主流的液冷方案有哪些？
A
市场主要的液冷方案分为三条技术路线：冷板式、浸没式、喷淋式。
1）冷板式：大规模及存量数据中心改造主流方案，通常由冷量分配单元CDU、冷板、循环管路、快接头UQD和分水器Manifold等组成。其中：
①冷量分配单元CDU是冷板式液冷系统的“心脏”，机组的主要性能取决于循环泵和热交换器的性能；
②冷板是直接承担热捕获的组件，评估冷板性能的核心指标是压降和热阻，两个指标除了与冷板微通道结构设计相关，还可以通过相变技术优化；
③冷源是整体冷量的来源，数据中心考虑节约能源一般会优先采用自然冷源，但根据数据中心当地温度及进液温度需求，采用机械冷源和自然冷源切换使用的模式也较为常见。
2）浸没式：将发热的电子元器件完全浸没在绝缘冷却液中。相较于冷板式，浸没式液冷：
①二次侧结构更加简单，仅依赖一个密封的浸没槽、循环泵与热交换单元即可支撑成百上千节点的统一冷却；
②冷却液材料选择更加谨慎，单相浸没液冷需要选择高沸点的油类冷却液，防止冷却液在升温状态下挥发，两相浸没液冷则通常选择低沸点的氟化液；
③与数据中心IT设备的兼容要求提高，目前HDD仍是数据中心主要存储方案，但HDD无法直接置入冷却液中工作，SDD的兼容性更高。
3）喷淋式：冷却液通过重力或系统压力直接喷淋在服务器CPU、GPU等高发热部件表面或相连的导热材料上。相较于冷板式，喷淋式液冷：
①无相变模式，冷却液始终以液体形式循环，且由于冷却液直接接触芯片，因此需要选择高沸点、绝缘导热、抗氧化的冷却工质；
②点对点精准布置，可以根据服务器发热体位置和发热量大小，对布液板做精准设计，使冷却液以按需供给且流量可控的方式精准喷淋到发热部件上。
Q
液冷上游有哪些方向值得关注？
A
1）电子氟化液：浸没式与喷淋式液冷由于冷却液需要直接接触电子器件，因此对于绝缘性、腐蚀性等性能有着较高的要求，当前符合要求的材料主要是电子氟化液，这类材料拥有高绝缘性、不易燃、低毒无腐蚀性、热稳定性及化学稳定性良好等优异的性质，同时可以根据不同的组分占比调节沸点。
2）高效TIM材料液态金属：浸没式的整体高效散热方式对部分低功率的发热组件来说并不经济，预测未来液冷的主流发展方向将会是对于主要高功耗的CPU采用浸没式液冷，对于其他发热元件采用两相冷板进行散热，热界面材料（TIM）涂敷在散热器件与发热器件之间，可以极大提高两相冷板的散热性能。
Q
液冷领域有哪些相关标的值得关注？
A
1）液冷全链条方案提供商：英维克、申菱环境、同飞股份、高澜股份等；
2）高价值量/国产化率较低的细分环节零部件供应商：科创新源、川环科技、飞龙股份、飞荣达等；
3）上游材料：巨化股份、新宙邦、东阳光、永和股份、德邦科技等。
Q
如何看磁悬浮制冷压缩机投资机会？
A
冷水机组是数据中心制冷系统主要设备，为制冷系统提供冷源。其中，制冷压缩机是冷水机组核心部件，成本占冷水机组一半左右，其性能影响整个系统的能效。磁悬浮压缩机利用磁悬浮轴承，使转子与定子之间没有机械接触，避免了直接接触所带来的机械摩擦损耗。相较于螺杆机组，磁悬浮机组的综合部分负荷性能系数（IPLV）提升约42%，电机功耗降低30%，全年电费均降低30%左右，性能更加优异，可以帮助数据中心实现PUE降低至1.2，未来有望成为冷水机组压缩机的重要发展方向。
磁悬浮制冷压缩机涉及双级串联压缩流体、磁悬浮轴承及其控制、高速永磁同步电机、高频冷媒变频器、压缩机控制逻辑等核心技术，以及系统冷却设计、耐压壳体设计、测试验证等工艺难点，行业技术壁垒高，丹佛斯是全球磁悬浮制冷压缩机龙头，全球份额达70%，当前丹佛斯产能紧张；国内企业中，汉钟精机等国产厂商通过持续的高研发投入，已实现核心技术突破，未来有望凭借成本优势、大客户深度绑定、新客户持续突破等不断推动国产化进程，以及实现全球份额提升。
相关标的：汉钟精机、冰轮环境、磁谷科技、鑫磊股份、山东章鼓、英华特等。 风险提示：全球数据中心扩张进度不及预期、中美科技领域政策恶化、技术迭代风险、数据中心领域客户拓展不及预期；算力需求不及预期，芯片供应能力不及预期，国际贸易摩擦风险；下游需求增长不及预期风险，技术发展不及预期风险，AI发展不及预期风险，项目进展不及预期风险，市场竞争加剧风险，安全生产及环境保护风险；AI商业价值不及预期、供应链集中度过高、行业监管加剧。
