国泰海通证券研报-2026年潍柴动力AIDC发电设备深度报告：燃启寰宇智，气贯全球芯
$潍柴动力(SZ000338)$ AIDC 投资高速增长，分布式发电设备市场前景广阔
全球算力投资高速增长，发电装机容量需求高增
根据 IEA（国际能源机构），2024 年全球数据中心用电量估计为 415 TWh， 大约占全球总用电量的 1.5%。到 2030 年，数据中心总用电量有望增长到 945 TWh，增量530 TWh，2024-2030年数据中心用电量复合成长率为14.7%。 到 2035 年全球数据中心总用电量有望增长到 1200 TWh。 数据中心的高用电量，对应的是很高的峰值功率需求。根据 IEA 的统计， 2024 年全球数据中心总装机功率为 97GW，预计到 2030 年增长到 226GW， 2024-2030 年增加 129GW，存量复合增长率 15%。到 2035 年全球数据中心 总装机功率将增加到 277GW。考虑到 IEA 的统计主要是根据功率上可被满 足的数据中心，我们认为在 AI 的驱动下，全球数据中心的实际峰值功率需 求更大。
美国缺电：电网和燃气轮机供应不足，往复式燃气发电机、 SOFC 作为主供电源市场广大
数据中心用电需求高增
我们认为，美国新建数据中心占全球比例较高，而美国电网、燃气轮机的供 应不足将推动多种分布式发电设备蓬勃发展。根据 IEA 的统计，美国 2024 年数据中心总用电量为 183TWh，到 2030 年有望增长到 426 TWh；对应的 装机容量，2024 年为 42GW，到 2030 将增长到 100GW。
我们认为，以上统计实际上主要覆盖的是供电功率确定性较大的数据中心 装机容量需求，实际峰值功率需求更大。根据 GridStrategies 的研究，2030 年前美国数据中心对供电的累计增量功率需求，预计合计达 90GW 左右。
现有电网供电能力不足
我们认为，美国电力系统短期内新增发电、输电的产能可能比较有限，对新 增数据中心用电需求的支持可能较为有限。根据 SemiAnalysis 以及以美国 得克萨斯州为主的供电公司 ERCOT 的披露，2025 年每个月新申请接入电 网的负载都多达数十 GW，而 2025 年 ERCOT 累计批准的只有 1GW 左右。 对原有电网的改造难度也较大。根据 GridStrategies 的研究，大型数据中心 直接连接到高压输电系统，而非配电网络，后者可能需要网络升级。升级的 困难具体表现在： 1）投资超高。GW 级数据中心的一次性传输能带来数十亿美元的投资。例 如 2023 年 PJM 批准了价值 12 亿美元的区域输电项目，包括 500 千伏和 230 千伏输电项目，以支持数据中心向本地输电升级的电力供应。这些项目是 50 亿美元区域规划的一部分，其中包括其他至少部分由数据中心驱动的输电 项目。 2）周期很长。美国输电公司（威斯康星州）拟议一个 14 亿美元、90 英里 （345 千伏）输电项目，服务于 13 吉瓦的 Vantage 数据中心园区。尽管 Vantage 承诺 100%资助输电费用，即使能获得州监管机构批准，预计完工 时间也要到 2028 年。
燃气轮机供应能力也不足
作为传统上美国分布式发电的主力设备，燃气轮机也面临着供应紧缺。GE Vernova（GEV）、西门子能源、三菱重工能头部企业供应能力紧张，部分企 业甚至排产到 2030 年。 GEV 燃气轮机需求火爆，2030 年产能也将排满。根据 GEV 2025Q3 投资者 交流纪要，公司 2025Q1/Q2/Q3/Q4 截止交流日分别获得燃气轮机订单 8/9/12/18GW，预计 2025 年底在手订单达到 80GW。GEV 预计到 2026Q3 公 司燃气轮机年化产能达到 20GW。截止公司 2025Q3 投资者交流日，GEV 预 计公司 2029 年燃气轮机产能仅有 10GW 左右未被预定，预计 2026 年内 2030 年全部产能都将被预定。 西门子能源公司的燃气轮机的供应形势同样非常紧张，且重型燃气轮机后 续产能扩张幅度有限。根据西门子能源公司 2025 年 11 月交流材料，公司 2028 年之前的燃气轮机产能已经全部排满。西门子能源 2024 年燃气轮机产 能约为 110 台，17GW，到 2028-30 年有计划扩张到 210-300 台，30GW 以 上。但从结构上看，小型、航空级及中型燃气轮机产能扩张幅度更大，数据 中心更需要的大型燃气轮机产能扩张规划有限。 西门子能源也未对燃气轮机板块的营收提出激进增长的要求。根据西门子 能源 2025 年 11 月投资交流材料，公司燃气轮机业务板块 2026 年的增速目 标为 16-18%，2028 年的增速目标为 15%左右。 综上，我们认为：在数据中心需求高增的背景下，燃气轮机的供应可能持续 趋紧，从而给其他替代发电设备带来机会。供给端的因素包括： 1）燃气轮机作为高端、大型的复杂机械设备，其内生产品特点决定了设计、 制造、供应链管理都非常复杂； 2）历史上，发达经济体发电设备的周期性波动，使得目前尚存的燃气轮机 制造商经历了周期之后普遍谨慎； 3）目前燃气轮机主要制造商：GEV、西门子能源和三菱重工等均为巨型工 业集团，单一业务扩张前会通盘考虑整体影响。
往复式燃气发电机、SOFC 等分布式发电设备前景广阔
我们认为到 2030 年，美国 AIDC 发电设备的功率缺口可能近 7GW，对应 83 亿美元左右的市场，往复式燃气发电机、SOFC 等分布式发电设备前景 广阔。具体分析假设如下： 1）需求端：根据前文引用的相关数据，美国 2025-2030 年每年新增的 AIDC 用电负载在 6.5-13.5GW 范围 考虑到实际的效率，我们乘以 1.3 的系数，对应美国 2025-2030 年每年新增 的 AIDC 发电端需求在 8.5-17.5GW 范围 供给端： 3）电网：美国目前电网每年能容纳的 AIDC 并网量较少，我们预计在 1GW 级别 4）燃气轮机：考虑到几大燃气轮机设备厂商均有大量的非数据中心、非美 国业务。我们推测其 1/3 左右新增机组用于 AIDC 发电，后续每年 10%增长 综上，我们认为美国 AIDC 建设在 2025 年有 1.5GW 左右的功率缺口，到 2030 年可能扩大到 6.8GW。这一缺口需要燃气轮机以外的其他分布式发电 设备来满足。如该部分主电源都采用往复式燃气发电机来满足，预计 2030 年该市场达 83 亿美元左右；如部分采用成本更高的 SOFC，预计 2030 年 该市场达百亿美元。考虑到全球其他地区，结构性也存在类似“美国缺电” 的现象，我们认为对于往复式燃气发电机组、SOFC，实际的市场空间还要 更大。
往复式燃气发电机：电网和燃气轮机的重要补充，潍 柴动力携子公司 PSI 有望高速增长
往复式燃气发电机组受到 AIDC 高增长下“美国缺电”现象的推动，有望助 推潍柴动力 AIDC 板块业绩高速增长。往复式燃气发电机一直是美国的发 电设备之一。根据 EIA 数据，2000 年以来往复式燃气发电机作为主电源， 在美国累计装机量约为 6GW，占同期美国发电装机量的 0.8%左右。大部分 年份中，往复式燃气发电机在投运的发电设备市占率中的份额在 0.5-2%之 间。
作为一种发电设备，往复式燃气发电机组在美国的建设成本与燃气轮机相 仿。根据 EIA，2023 年美国市场每 kW 发电功率对应的往复式燃气发电机 组的价格为 1248 美元，而对应的燃气轮机价格为 1122 美元。两者成本相 近。
往复式与燃气轮机的性能也较为接近。相比燃气轮机，往复式燃气发电机 组的优势：1）响应速度快；2）后续其他主动电源到位，还可以作备电（不 用再买柴发）。往复式的主要劣势在于：1）发电总效率低；2）单台功率较 小，系统协调有一定的难度。
我们认为：由于北美 AIDC 供电趋紧，往复式燃气发电机组有望在北美获 得跨越式发展。我们估计到 2030 年，往复式燃气发电机组在北美市场有望 达到 4GW，对应 60 亿美元左右的市场空间。考虑到其他国家的 AIDC 市场 也有部分分布式发电需求，预计往复式燃气发电机组整体市场到 2030 年有 望接近百亿美元。 往复式燃气发电机的市场格局较为集中，且大部分为巨型集团内部的小业 务。我们认为在下游紧缺的环境下，潍柴动力控股的 PSI 聚焦往复式发电机 组，有望获得高速增长。
潍柴动力投资 PSI 进入北美市场。2017 年 3 月，潍柴动力通过 Weichai America投资6000万美元（约4.13亿人民币），与Power Solutions International Inc.（简称 PSI）签订股份购买协议，持有其 750 万股普通股，占其发行总 股本的 40.71%，成为其第一大股东。2019 年 4 月，潍柴动力可行使认购期 权，进一步增持 PSI 股份至 51%。2019 年 7 月，与 PSI 合作开发首款大功 率天然气发动机通过美国 EPA认证。2025 年 8 月，潍柴动力减持 PSI 股票， 持股比例由约 51.1%降至 46.5%，潍柴动力委派的董事在 PSI 的董事会 7 个 席位中占 4 席，包括董事长席位。 公司往复式燃气发电机顺利交付北美。根据潍柴动力公众号，2025 年 10 月， 配套潍柴集装箱式燃气发电机组美洲某电站项目圆满完成调试工作，顺利 交付客户投入运营，潍柴大缸径发电产品配套高端市场实现新突破。该电站 项目采用孤岛模式运行，以液化天然气（LNG）作为核心能源，配套 4 台潍 柴 16M33 集装箱式燃气发电机组，总装机容量 4×1100kW。