AI电源新赛道
AI电源新赛道：应急电源
应急电源基本介绍：数据中心电源分为多级备电架构（分别提供秒-分钟-小时级别），其中应急电源是最终的备电手段可以在市电故障后进行备电。应急电源是一套发电机组，由柴油发动机和发电机以及钢架等结构件组成，其中柴油发动机占成本50-70%。柴油发电机组作为非常传统的发电方式具有稳定性好，启动速度快（几十秒内可以启动）等特点，这也是目前发电机组仍然作为最主流的应急电源的核心原因，对比来看燃气轮机大概需要几分钟启动时长、锂电池的稳定性相较柴油发电机有差距，柴油发电机灾备电源是 AI 服务器刚需，需按服务器功耗匹配。
市场空间测算：我们预计国内24-26年通用机柜数量约为336/359/389万台，智算机柜数量约为17.4/13.7/14.9万台。训练和推理的单机柜功率约为36kw和18kw，通用机柜平均功率8kw，结合1.25PUE和75%的上架率，我们预计24-26年我国数据中心总的电力需求约为30.1/32.4/38.8GW。结合CDCC给出的市场常用柴油发电机组价格：1800kw的价格为250万元，2000kw的价格为360万元，对应大约1.4-1.8元/w。因此25-26年的市场规模约为453.6/543.2亿元（取1.4元/w）。
竞争格局：目前灾备电源需要以美国为主，美国约占全球市场 70% 以上，美国灾备电源柴油发电机以美国本土品牌为主，验证周期厂门槛高壁垒高价格高利润高，目前处于供不应求状态。国内主要是以MTU、卡特彼勒、康明斯、科勒为代表的海外品牌，以及科泰、泰豪、苏美达为代表的国内品牌，海外品牌仍然占据主导市场。目前服务器灾备电源的外资份额占比 50-60%，科泰 15%，苏美达15%，泰豪 10-15%，其中灾备电源的柴油发电机外资市场份额 80-90%，目前外资柴油发动机完全供不应求，三菱等厂商锁单到 27 年。
关于柴油发电机：
1、 柴油发电机组是数据中心的主要后备电源之一，高等级数据中心需强制配备。数据中心供配电系统一般包括电池、UPS、配电柜、柴油发电机等，柴油发电机组被用作为UPS之后的主要后备电源。按照Uptime Institute（全球数字基础设施权威机构）对于数据中心设施的规定和认证，根据数据中心的可用性分为4个等级，TierⅠ（基本型）、TierⅡ（部分冗余型）、Tier Ⅲ（可同时维护型）和Tier Ⅳ（故障容错型），其中Tier Ⅲ以及Tier Ⅳ需强制配备UPS+发电机。按照我国《GB50174-2017 数据中心设计规范》，将数据中心分为A、B、C三等级，其中A等级应满足N+X的冗余，B等级应满足N+1的冗余。一般情况下，数据中心柴油发电机的选择需依据实际负载并考虑冗余来进行配置，即需计算数据中心内所有设备的功率总和，还应考虑未来设备增加或者升级带来的负载增长，一般会选取1.2-1.5倍额定负荷的余量，并采用不同的冗余配置方式来确定容量，如采用N+1或者2N配置。
2、 数据中心用高功率柴油发动机市场由海外主导，市场景气度较高。发动机作为柴油发电机的核心部件，是柴油发电机组主要的成本构成部分。全球主要的高功率柴油发动机生产厂商包括康明斯、MTU、三菱、卡特彼勒、科勒动力等，国内玉柴、潍柴等在努力追赶中。根据康明斯24Q3F的财务数据，其应用于电力系统的收入同比由23Q3F的1100万美元增长至24Q3F的2000万美元；三菱重机24H1F的能源系统收入同比+71.2%，订单数量同比+225.6%；卡特彼勒24Q3F发电业务在数据中心需求的带动下，收入同比+26%。海外国际大厂相关业务均实现高增长，市场景气度保持较高状态。
3、 目前数据中心柴油发电机市场供需关系紧张，存在涨价预期，关注产业链核心环节。海外厂商占据了全球柴油发动机的主要市场份额，近些年产能扩张有限，目前数据中心用高功率柴油发动机市场供需关系较为紧张，当前市场对于柴发环节的认知仍有限，后续产业链部分环节存在涨价预期。建议关注国内产业链相关公司：科泰电源、潍柴重机、潍柴动力（汽车组覆盖）、玉柴国际（美股）。
4、 催化剂：柴发机组涨价；数据中心建设加速。
关于大缸径发动机：
1、大缸径发动机一般指缸径超过150mm的大型发动机、主要用于发电和船舶、单价可高达数百万元
2022年中国6缸以上发电发动机销量2.2万台，我们测算2022年全球发电用大缸径柴油发动机销量约9.7万台。2022年中国6缸以上船用发动机销量约3000台。全球大缸径中高速船用发动机不足1万台。因此我们测算2022年全球大缸径发动机市场约10-11万台。2024年截至目前500kW以上发电用柴油发动机单价高达40-50万元以上，而目前大缸径船用发动机单价可高达约200-300万元
2、全球算力需求提升为大缸径发动机最强催化剂、预计2026年全球大缸径市场空间15万台、2022-2026年CAGR为9%
我们测算2023年全球数据中心需要的大缸径高速发动机约0.8万台，预计2024/2025/2026年的需求分别将达0.91万/1.03万/1.26万台，对应2023-2026年CAGR为16%。我们预计2023-2026年数据中心合计贡献的大缸径高速发动机增量约3.2万台。假设其他使用场景下的大缸径发动机为3%的稳定增速，则预计2026年全球大缸径发动机市场空间15万台，对应2022-2026年CAGR约为9%
3、大缸径发动机海外龙头格局稳定、中国企业正在崛起
（1）全球：大缸径发电用发动机市场由海外寡头垄断，且格局稳定，主要玩家包括康明斯、卡特彼勒、MTU等。大缸径船用发动机的市场主导者为瓦锡兰、曼恩、卡特比勒等
（2）中国：潍柴集团为6缸机及以上发动机市场龙头。2022年中国6缸及以上发电用柴油发动机市场CR5为93%，潍柴集团份额33%。2022年中国6缸及以上船用柴油发动机市场CR5为97%，潍柴集团份额49%
代表公司：
#科泰电源：主业相对较纯55%左右都是通信行业的应急电源，与mtu合资锁定国内产能供应，与mtu和三菱长期合作锁定国内供应。25年Mtu合资厂供应400台，330每台，mtu与三菱供应中国1000，科泰锁定 500 台，并锁定 Mtu 和三菱柴发供应到 27 年。为百度、阿里等互联网厂商曾配套应急电源。盈利预测：Mtu 合资厂 400 台，每台 330 万，预计 25 年 1 月涨价 15% 至 380 万，12% 净利率对应 1.8 亿净利润，对应该贡献 0.9 亿净利润。科泰出货 500 台，单价 300 万，对应 1.5 亿，4% 净利率 6000 万，25 年涨价 8% 增厚 1.2 亿净利润，25 年合计 2.6 亿净利润，考虑部分订单仍有涨价空间以及字节订单放量，25 年预期 4 亿净利润。
#潍柴重机：公司主要是发动机19.7e+发电机组10.9e（23年），发动机相较于发电机组而言盈利能力有所提升也是发电机组的核心部件，同时公司主业受益于设备更新等。