请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 2025年02月18日 证券研究报告 | 数据中心电力设备专题 行业研究 · 行业专题 电力设备新能源 · 电网设备 投资评级：优于大市 人工智能推动算力需求爆发，电力设备迎来成长新赛道 证券分析师：王蔚祺 证券分析师：王晓声 证券分析师：袁阳 证券分析师：李全 010-88005313 010-88005231 0755-22940078 021-60375434 4% 算力是数字经济时代的核心生产力，是继热力、电力之后重要的新生产力。2020年以来全球大模型快速发展迭代，以DeepSeek为代表的开源模型大幅降低AI门槛，根据杰文斯悖论推理和应用需求有望出现爆发式增长。2023年全球计 算设备算力总规模达到1397EFops，其中智能算力占比为63%；预计2030年全球算力将超过16ZFlops，2023-2030CAGR达42%，其中智能算力占比超过90%。根据Semi 本开支快速放量，美国四大云厂2025年资本开支预计超过3100亿美元，同比增长43%；国 内以字节跳动、阿里、腾讯为代表的头部互联网企业纷纷加大数据中心基建力度。 u 数据中心配套电力设备容量可达算力芯片的3-5倍，2026年变压器+开关柜+UPS+HVDC市场空间预计可达730亿元 北美新建数据中心资本开支约为70-120亿美元/GW，其中非IT设备占比20%-40%，非IT设备中柴发、变配

前言 随着数字化转型的深入推进，智算中心的规模持 续增大，其重要性日益增加。作为新一代数据中心的 典型代表，智算中心不仅要求高算力、低延迟，还高度 重视能源效率和智能化管理水平 ［1］。然而，传统电源 系统存在独立配置、分散管理、维护复杂、成本较高等 诸多不足，难以满足智算中心对电源系统的高标准要 求。因此，新型高效的一体化电源系统成为提升智算 中心性能的关键因素。该系统通过集成多种能源供 应方式，实现了资源的高效利用和管理，为智算中心 的供电提供了新的解决方案。 新型一体化电源系统集成电源转换、监控和管理 等功能于一体，通过智能化技术，能够显著提升能源 效率，降低运维成本。该系统通过取消传统系统架构 间大量电缆连接，不仅节约了大量材料和空间占用， 还降低了碳排放，成为智算中心电源系统升级的重要 方向。 1 万卡智算中心电力需求特点 智算中心的电力成本在运营成本中占据了很大 910B 组成的集群为例，一个一万卡 关键词： 智算中心；新型一体化电源；绿色发展；电源系统 doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2024.10.005 文章编号：1007-3043（2024）10-0023-04 中图分类号：E968 文献标识码：A 开放科学（资源服务）标识码（OSID）： 摘 要： 智算中心对电源要求极高，而传统电源系统存在能效低、维护复杂、占用空间大

在人工智能技术驱动全球产业变革的背景下，智算中心作为新型基础设施的战略地位日益凸显。从功能架构看，智算 中心通过算力生产、聚合、调度、释放四层体系，构建起支撑智能制造、智慧城市等场景的“数字大脑”。其核心价值已超 越传统数据中心，成为推动AI产业化与产业AI化的关键载体。随着智算中心向高密度、高能耗方向演进，供配电系统从 “支撑系统”转变为“发展瓶颈”，智算中心供配电系统面临着多种挑战： 供电容量与空间效率的失衡 单机柜功率持续提高，供配电设备面积占比从25%激增至50%以上。据科智咨询调研，单机柜功率20KW 以上的高密机柜增速超过50%，远超10KW以下机柜的增长速度； 电力需求增速远超电网扩容能力，部分园区算力上限受制于电网容量。 能效优化与可靠性的两难抉择 PUE（电能使用效率）指标压力陡增：AI芯片功耗占比达60%-75%，供配电损耗成为能效短板； 可靠性要求提升：推理业务需99.999%可用性 率与扩展性？ 2、供配电系统各个环节如何通过优化组合，以实现PUE＜1.15的目标？ 3、如何降低智算中心供配电的投资成本？ 基于此，科智咨询联合中国通信工业协会数据中心委员会、中国IDC圈发起《中国智算中心供配电系统应用市场研究 报告（2025）》的编写工作，本报告旨在系统解析中国智算中心供配电系统的演进逻辑与实践路径，具体贡献包括： 产业图谱构建：拆解供配电系统构成，绘制产业图谱；

支撑，在量子网络、超导、离子阱技术等领域实现差异化突围，未来更可 以以庞大的数据资源与人工智能的深度融合，开辟了一条"量子-智能"协同 发展的独特路径。 当下，全球量子计算的竞争逻辑已悄然改变：算力竞赛的终点不再是 单一的物理比特数，而是量子计算与人工智能、网络通信、产业场景的深 度耦合能力。值得警惕的是，量子计算的产业化进程正面临"技术理想主义 "与"商业现实需求"的撕裂。超导与光量子技术路线的分野、专用与通用量 进行演化，最终通过测量获取计算结果的物理系统。 与经典计算机不同，量子计算机利用量子并行性和量子态演化，在特定问题（如大数分解、量 子化学模拟）上可实现对经典计算机的指数级加速，具有重大战略意义和科学价值，是实现未来算 力飞跃的重要手段之一。 量子计算产业则是以量子力学原理为理论基础，围绕量子计算机的研发、制造、应用及生态构 建形成的综合性产业体系。 当前，量子计算正处于技术攻坚和应用探索的关键时期，各技术路线均处于快速进展阶段，哪 件的主流，例如Google相继开发出AlphaTensor、AlphaQubit等软件。未来，量子 计算或将反哺AI，比如帮助AI减少训练模型的参数等等。 算法方面，由于当前的量子计算机硬件还不足以提供实际可用的算力，因此难 以在短期内实施可行的量子算法，所以量子应用算法仍以含噪声中等规模量子 （NISQ）算法为主，比如量子-经典混合算法、量子退火算法、量子模拟算法等。另 一方面，量子纠错算法的改进有助于

何青蔓 孟子龙 陈昕怡 崔筱晨 宣传会务组 董 盼 刘 朋 李 振 文丽君 黎 娜 李思辰 外联工作组 陈德良 孙 震 王晓鹏 钱 玲 朱望兰 王新民 分指数工作组负责人 新型基础设施竞争力指数 清华大学互联网产业研究院副研究员、研究主管 李红娟 云栖指数 阿里云智能集团副总裁、市场营销总裁 刘湘雯 数据流通指数 北京大学大数据分析与应用技术国家工程实验室特聘研究员 徐克付 政府新基建项目投资指数 黄 卓 沈 艳 冉从敬 黄志雄 成员 （排名不分先后） 组长 张平文 中国科学院院士、武汉大学校长、大数据分析与应用技术国家工程实验室主任 专家委员会 第一章 新型基础设施竞争力指数 52 第二章 政府新基建项目投资指数 56 第三章 云栖指数 60 第四章 数据流通指数 64 第五章 数字政策指数 70 第六章 数字人力指数 ，也将成为数字生态的 显著特征。2025 年 8 月，《国务院关于深入实施“人工智能 +”行动的意见》发布，提出“推动人工智 能与经济社会各行业各领域广泛深度融合，重塑人类生产生活范式，促进生产力革命性跃迁和生产关系 深层次变革，加快形成人机协同、跨界融合、共创分享的智能经济和智能社会新形态”。本报告继续深 化构建数字生态概念与理论，旨在引导研究者在更高维度认识数字技术变革及其对人类社会发展带来的

、充电设 施的融合发展，提升用户驾驶的舒适性和安全性体验，助 力电动汽车的消费和普及；在绿色 ICT能源基础设施场景， 华为数字能源打造安全可靠、弹性敏捷、绿色低碳的数据 中心基础设施，并联合运营商、塔商建设“极简、绿色、 韧性、安全”网络和参与能源生产与电力调度，让单位比 特的能耗和碳排放持续下降，助力提供更多绿色算力和联 接。截至 2024年底，华为数字能源助力客户累计生产绿 电 和场景，不断深化“更信任”、“更盈利”、“更简单”、 “更成长”的合作伙伴体系，推动合作伙伴从通路型伙伴 向能力型伙伴的加速转变。未来，我们将进一步强健以客 户为中心，共创客户价值的“伙伴 + 华为”体系，携手能 力型伙伴共创行业解决方案、联合产业伙伴共同助力产业 高质量、可持续发展，共创产业新价值，共赢低碳新时代！ 深耕数字能源新时代，引领绿色低碳高质量发展 华为数字能源 2024 年可持续发展报告 CSD 年 5 月 2024 年 4 月 2024 年 4 月 华 为 电 力 模 块 3.0、 高 温 冷 冻 水 风 墙 荣 获 TIA-942 Rated 1 to 4 国际权威产品认证。 在 2024 第三届上海国际充电桩及换电站展览会上，华 为数字能源凭借全液冷超充技术，荣获“2024 中国充 换电行业十大影响力品牌”奖项。 华为全液冷超充获得中汽中心颁发的行业首个 充电设备的充电兼容之星认证，覆盖全国

强化区域碳中和顶层设计统筹推进双碳实施 ....................................................... 57 四、 展望：绿色低碳成为发展引擎和新质生产力典型代表 ................................................... 58 （一） 工业绿色化成为新型工业化破局的关键引擎 .............. 担核查成本面临订单流失。此轮博弈标志着全球贸易规则从“关税壁垒”向“碳 壁垒”的范式迁移，倒逼中国制造向“零碳竞争力”跃迁。 （二）我国双碳政策密集出台,行业和地方积极探索 双碳政策体系加速构建，全面助力经济社会绿色高质量发展。在国务院统筹 引领下，国家发展改革委、生态环境部、工信部、住建部等多部门协同发力，央 地联动形成政策矩阵，围绕双碳战略纵深推进，构建起多维立体的政策框架。立 足经济社会系统性 化协同转型发展实施 指南》 提出了“323”总体框架，指出要发挥政 府、行业协会和企业三类主体作用，加 快数字产业绿色低碳发展和以数字技术 赋能九个重点领域的绿色化转型的两大 发力方向，要积极开展双化协同基础能 力、融合技术体系、融合产业体系三方 面布局。 3 部委形成政策合力，系统部署减污降碳协同治理工作。协同增效是积极稳妥 推进碳达峰碳中和的重要任务举措，2024 年初，全国生态环境保护大会对推动

新型电力系统是基于电力电量的实时平衡的系统平衡理论，是“无限大”的功率、 “无限多”的 能量的动态随机平衡。 电量平衡 有功功率平衡 无功功率平衡 频率稳定 电压稳定 功角稳定 传 统 电 力 系 统 新 型 电 力 系 统 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 11 ■ 现有“源随荷动”的刚性调度模式，难以应对新能源高渗透率场景下电力安全消纳问题 ■ 亟需构建以电 工智能、互联网技术等有效地综合运用于电力系统。 口基于透明电网，社会各方能够广泛深入参与电力生产、传输、消费等各个环节，协同促进能源电力 的安全高效、绿色低碳发展。 口 透 明 电 网 ( 电 力 系 统 ) 的 要 素 ： 小微智能传感器 智能设备和设备智能化、智能二次系统 强大的软件平台一超级大脑 (AI Electric Power System,AI EPS) …… 大数据平台 透明电网需要强大的软件系统这个 “超级大脑”对海量的数据进行管理，这是核心。 镜像 / 数字孪生信息物理电网， 基于数据建立的物理电网系统在数字空间的映射。基于物 理电网中的传感器和智能设备的数据，应用强大的算力算法构建电网运行导航决策系统。 线 路 厂 站 设 备 数字孪生电网： 主网 + 配电网 + 微电网一全息镜像系统 18 数字数据 镜像孪生体 外观形态 + 拓扑关联关系

能源化工行业是国民经济支柱产业，具有产业链条长、涉 及领域广、技术含量高、经济带动性强等特点，工业互联网作 为数字经济与实体经济深度融合的关键基础设施，正不断催生 新产业、新模式、新动能，成为培育新质生产力和支撑新型工 业化加速发展的重要驱动力量。通过工业互联网赋能能源化工 行业数字化转型，是推动行业高质量发展、提高产业链供应链 韧性和安全水平的重要抓手。当前能源化工行业企业普遍认识 到数字化转 的领先优势，加快实施一系列针对传统工业数字化转型升级的 “再工业化”战略，谋求抢占新一轮竞争制高点。通过数字化 转型保持长久活力和竞争力，已成为发展的“必答题”。工业 互联网作为传统工业数字化转型的关键路径之一，正成为各国 改造提升传统工业、塑造未来产业竞争力的战略选择。 传统工业 IT 架构采用垂直耦合的模式，易导致数据碎片化、 信息孤岛化、技术异构化，负责不同业务环节或流程的子系统 联、全面 感知、智能优化、安全稳固为特征的工业互联网应运而生。工 业互联网作为全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式， 通过新兴信息技术构建“人-机-物”的全面互联，基于规模化 数据、先进算力与智能化算法，实现海量工业数据的实时采集、 高效传输、精准分析和智能反馈，形成覆盖全产业链、全价值 2 链的新型工业网络协同制造与服务体系，推动传统产业加快转 型升级、新兴产业加速发展壮大。