“碳中和”对通信行业影 响全景

1、投资案件结论和投资建议通信行业在 TMT 各产业链环节中扮演“基础设施”角色，“碳中和”预计将对通信行业的某些细分产生长期影响。我们重点梳理碳排放、节能环保、绿色用能等对通信行业相关各环节的影响，具体包括：云计算环节：引导行业头部集中，护城河加深。5G：共建共享、一体化降低能耗。配套软硬件：智能化趋势下的必然需求，包括智能制造、温控、线缆等。原因及逻辑碳中和对通信行业的影响路径主要体现在两方面：降低ICT 系统的电力资源消耗；通过配套软硬件提升能源利用率。降低资源消耗的路径主要包括云计算和运营商，减碳与云/通信网络运营商降低运营成本（Opex）的需求相一致；通过配套的软硬件设施提升能源利用率则

2、与传统工业等领域关系密切，该路径下通信行业相关环节主要起到辅助减碳的作用。有别于大众的认识市场低估了“碳中和”对科技行业的长期影响。我们认为通信行业是上下连接 TMT各领域的重要纽带，通过整合各类资源（包括水电、网络、土地等）承载上层 TMT 的各类应用，是数字流量与传统周期品连接的入口，“碳中和”将对其中细分环节的长期趋势产生深远影响。市场担心“碳中和”影响或限制科技领域的投资规模。我们认为云产业链本身具备高成长属性，“碳中和”将淘汰行业的无效或低效供给，但需求仍然高景气。此外在技术和供需层面行业头部集中的趋势将加速，预计头部技术领先、有议价能力的配套厂商将有望脱颖而出，行业加速头部集中。市

3、场低估了“碳中和”背景下科技领域配套软硬件的智能化趋势。我们认为以智能制造、温控设备、海上风电线缆等细分的空间巨大，“碳中和”加速渗透趋势、打开行业天花板。目录“碳中和”对通信行业影响的投资框架 5云和 IDC：引导行业头部集中，护城河加深 9投资和流量头部集中，行业规模化、定制化 9节能需求加速新技术替代 11IDC 行业预计分化 145G：共建共享、一体化降低能耗 16配套软硬件：智能化趋势的“卖铲人” 19智能制造：钢铁化工等行业信息化/自动化渗透加速 19温控设备：算力与流量提升下的刚需 22其他配套：海上风电等 26相关标的及风险提示 27图表目录 HYPERLINK l _TOC_

4、250015 图 1：TMT 行业科技产业链结构图示（不包含终端） 5 HYPERLINK l _TOC_250014 图 2：通信行业的“碳中和”路径 6 HYPERLINK l _TOC_250013 图 3：碳中和-通信相关产业链环节全景图 8 HYPERLINK l _TOC_250012 图 4：云厂商IDC 已经体现出高度集中的“大基地”与“集群化”趋势 10 HYPERLINK l _TOC_250011 图 5：腾讯 T-block 数据中心以微模块的方式交付，能效优秀 11图 6：随光通信设备的性能线性提升，理论上单位带宽对应的成本明显降低（图中虚线）.12图 7：不同速率光

5、模块的单位带宽成本下降带动高速产品推广使用 12 HYPERLINK l _TOC_250010 图 8：云厂商数据中心向 15-10k w 以上高功率、预置化交付的趋势演进 13 HYPERLINK l _TOC_250009 图 9：万国数据在全国范围内覆盖IDC 资源，已形成规模效应 16 HYPERLINK l _TOC_250008 图 10：三大运营商资本开支及合计同比增速 17 HYPERLINK l _TOC_250007 图 11：三大运营商各频段共建共享情况 17 HYPERLINK l _TOC_250006 图 12：“碳中和”背景下，钢铁行业信息化、自动化的“智”造需

6、求将加速 20 HYPERLINK l _TOC_250005 图 13：国内主流钢铁企业的信息化渗透情况参差不齐 21 HYPERLINK l _TOC_250004 图 14：钢铁行业的生产环节众多，自动化控制系统的渗透空间巨大 22 HYPERLINK l _TOC_250003 图 15：风冷、液冷对比示意图 23 HYPERLINK l _TOC_250002 图 16：随芯片晶体管技术演进，散热技术大致经历了风冷到液冷再到风冷的阶段 23 HYPERLINK l _TOC_250001 图 17：浸没式液冷相比传统风冷方案能耗减少约 36% 25表 1：云厂商、运营商未来规划在云领

7、域投资千亿级资金 10 HYPERLINK l _TOC_250000 表 2：通信“碳中和”相关公司估值表 28“碳中和”对通信行业影响的投资框架产业链角度看，通信行业是上下连接TMT 各领域的重要纽带。梳理 TMT 产业链，电子处于上游，计算机与传媒互联网处于下游，通信行业大致居于中游环节。电子与通信之间通过设备芯片、通讯PCB 等部件相联系；通信领域则主要包含网络接入、网络设备以及网络流量等环节，为下游提供数据传输的底层基础设施；在通信基础设施的支撑下，计算机的软硬件随架构趋势不断演进，传媒互联网的各类应用与内容层出不穷。通信行业在TMT 各产业链环节中扮演“基础设施”角色，具备以下特点

8、：通信行业的部分传统环节具备周期属性，行业成长的重要驱动来自于运营商和云厂商的资本开支；龙头效应显著，产业链价值分布以头部为主，以运营商和主设备的业绩与估值锚定行业平均水平，龙头趋势往往提示了行业的长期变化；通信硬件基础设施具有一定工程属性，通过整合各类资源（包括水电、网络、土地等）承载上层TMT 的各类应用，是数字流量与传统周期品连接的入口。 图 1：TMT 行业科技产业链结构图示（不包含终端）资料来源：研究“碳中和”预计将对通信行业的某些细分产生长期影响。2020 年 9 月，我国宣布力争于 2030 年前实现碳达峰、在 2060 年前实现碳中和；2021 年政府工作报告也提出要“扎实做好

9、碳达峰、碳中和各项工作”，“制定 2030 年前碳排放达峰行动方案”。市场普遍关注“碳中和”对各行业的影响，我们重点梳理碳排放、节能环保、绿色用能等对通信行业相关各环节的影响。通信行业的“碳中和”路径主要体现在两方面：降低 ICT 系统的电力资源消耗；通过配套软硬件提升能源利用率。图 2：通信行业的“碳中和”路径资料来源：研究降低资源消耗的路径主要包括云计算和运营商。云和 5G 网络的底层是海量电子元器件，其日常运行需要消耗大量的电力资源，一些数据和 IDC 机房的电功率密度可以达到 800W/以上，而日常的交换机房、接入网机房、传输机房的电功率密度也大约在 400W/的量级。减碳与云/通信网

10、络运营商降低运营成本（Opex）的需求相一致。电力成本是云和通信网络运营商日常运营成本的重要一项，以数据中心机房为例，电力成本可占到整体日常运营成本的 50%甚至更高。因此，通过规模化发展、应用新技术（例如高压直流、液冷、高速网络技术等）、共建共享等方式能够显著提升运营环节的电力资源利用率，在降低碳排放的同时也优化基础设施运营的成本费用。通过配套的软硬件设施提升能源利用率则与传统工业等领域关系密切。对于传统行业而言，物理设备的产能利用率、能源利用率提升空间往往比较有限，但新技术的渗透提升空间更大，对科技和传统行业而言都有增量机会。该路径下通信行业相关环节主要起到辅助减碳的作用。智能制造、温控等

11、新技术环节并不直接参与碳的生成和相关生产环节；而是通过自动化控制、信息化管理等方式提升传统生产环节的经营效率。例如：传统工业的流程、工艺、管理智能化升级；精密温控技术提升ICT 系统的散热效率，降低总能耗；海上风电建设等带来的配套线缆需求等。结合上述讨论，“碳中和”对通信行业的影响具体包括三条主线，即云计算、5G、以及配套软硬件等。其中：1）云计算环节。包括云服务商、IC T 设备商、IDC 厂商等，从云服务商的投资端开始，全产业链向集群化、模块化、高密化、高速化演进，对能源利用率提升有长期需求，与碳中和紧密相关。2）5G 环节。包括 ICT 设备、光通信、运营商等。基本沿着云转数改、共建共享

12、、高速率、极简网络部署、提速降费、网络智能运维的路径，降低 5G 网络应用的整体能耗水平，是通信行业与碳中和高度相关的环节。3）配套软硬件。包括了配套温控设备、专用电力设备以及电力信息化、电力物联网相关的众多环节，从物理散热、数字化转型、精细化管理等角度使整个 ICT 系统的资源利用效率得到有效提升。以及与钢铁、化工等领域高度关联的智能制造环节。 图 3：碳中和-通信相关产业链环节全景图资料来源：研究我们对这些环节进行了归类，“碳中和”的具体影响可归为三类影响，分别是：1）是否加速了本身的长期趋势？2）是否是新增需求打开天花板？3）是否是驱动行业集中强化壁垒。我们认为对于第一类影响（主要是设备

13、环节，包括网络设备、温控设备等）：“碳中和”是长期趋势特征的强化（例如加速温控技术与设备的换代、渗透），产业链的长期变化容易被忽视，因此需要通过高频的上下游验证来把握趋势变化。另外产业链环节相对不拥挤，因此主要应把握龙头以及边际变化比较明显的环节。其次第二类影响（主要是智能制造、储能和电力设备） ：新增需求相对难把握，分歧也会比较大，因为市场空间需要不断去证实或者试错，而且可能会面临格局上比较大的变化，或者渗透率提升的瓶颈，我们认为把握的要点主要是去关注公司在产业链中的积淀、与甲方的合作模型（比如议价能力和商业模式）、以及 knowhow 积累和护城河的建立。比较有代表性的技术型公司包括中控技

14、术、中天科技等，可以对照验证。最后第三类影响（主要是云和 IDC）：影响主要驱动了行业格局集中化，或者碳中和本身增强了行业的壁垒，比如 IDC、云等。对于强者恒强的赛道， 需要跟踪关键假设是否有变化，也就是影响格局和定位稳定的因素是否会发生大的变化，同时对配套产业链的价值分布有关键影响。云和 IDC：引导行业头部集中，护城河加深“碳中和”对云计算环节的影响在于：头部云厂商引导产业规模化、定制化，技术环节长期将头部集中。云/互联网厂商的资本开支是整个云计算产业链的主要收益来源，这些厂商的变化一定程度上指引了各环节的趋势。投资和流量头部集中，行业规模化、定制化头部 ICT 巨头开启“军备竞赛”是各

15、环节景气上行确立的信号，云厂商的资本开支趋于头部集中。云化本身是提升资源利用率的路径之一。传统机房中服务器仅仅使用了约 15%的计算能力1，数据中心资源的平均利用率仅为 20-30%，服务器在 80%时间内都是空闲的，但空载功耗也有峰值的 60% 2。但云化则能通过集中管理和虚拟化的方式平衡资源的负载，实现 “削峰填谷”并“弹性”地配置服务器资源，从而有效较低数据中心的整体能耗。因此云的规模化部署本身就是对传统IT 低效资源利用方式的变革。上一轮云厂商竞争以“跑马圈地”和价格战为主要特征，已经形成了云计算产业链的产能基础。（1 ）此前一轮（2016-2017 年左右）头部云厂商开始第一波大规模

16、建设、投资数据中心以及相关产业链，在市场上占据了大量基础设施资源，基于各自基因在不同领域形成优势；（2 ）形成云计算的规模产能后，头部厂商通过价格战争夺云计算市场份额。此前一轮形成的规模产能在 2016-2019 年逐步消化，2019-2020 年是竞争切换的节点。在加快数据中心等基础设施建设之后的 1-2 年，一些项目先后投产，头部云厂商相应开始加大设备端的采购（尤其是 2017-2018 年，服务器出货量增速的大幅提升即是证明）。在产能利用率接近饱和（考虑一定的冗余和储备，并非 100%满产）后，叠加外部环境变化和 5G、芯片架构等技术周期等因素，2019 年竞争趋缓，开始寻求应用软件层面

17、的创新。结合移动、阿里、腾讯等的投资规划与产业动作，云巨头间竞相追加资本开支，已开启新一轮“军备竞赛”。从 2019 年下半年开始，互联网与通信等领域的一些头部企业已有加大投资之计划，例如中国移动宣布云改战略，未来三年（2019 年起）投资千亿级资金，目标三年内进入国内云服务商第一阵营。2020 年初，阿里也宣布投入 2000 亿元用于云产业链的技术研发攻坚和面向未来的 IDC 建设。此次腾讯宣布 5000 亿投资可视为头部厂商之间的相互呼应。1 加利福尼亚州劳伦斯-伯克利国家实验室，Jonathan Koomey 等。2 数据中心节能技术与应用，机械工业出版社公司投资规模（元人民币）年限20

18、19 年CapEx 参考（元人民币）具体内容表 1：云厂商、运营商未来规划在云领域投资千亿级资金宣布）未来三年用于云操作系统、服务器、芯片、网络等重阿里2000 亿（2020 年宣布）约 300 亿大核心技术研发攻坚和面向未来的数据中心建设。腾讯5000 亿未来五年（2020 年宣布）约 320 亿云计算、人工智能、区块链、服务器、大型数据中心、超算中心等，其中，在数据中心方面，腾讯将陆续在全国新建多个百万级服务器规模的大型数据中心。移动千亿级未来三年（2019 年约 1660 亿（含 4G、5G）承载 5G 核心应用，目标三年内进入国内云服务商第一阵营资料来源：中国移动、阿里、腾讯等官网，研

19、究云厂商投资体现了规模化趋势，这一趋势预计在“碳中和”背景下继续加速。本土具有高度影响力的云服务与内容厂商，在投资端通过高度集中的“大基地”与“集群化”战略使数据中心以及设备产业形成规模效应。规模化有利于云厂商在达到同等信息化水平的前提下能够有效降低各类开支的单位成本，例如土地、水电、网络等；同时仅有少数配套供应商能够入围云厂商的服务体系，各类配套硬件与设施将体现集约化、头部集中的趋势。 图 4：云厂商 IDC 已经体现出高度集中的“大基地”与“集群化”趋势资料来源：IDC，研究高度定制化意味着深入参与各环节的技术研发、产品落地、服务实施，云厂商在各环节的定价权影响了全产业链的利润分配，头部技

20、术领先、有议价能力的配套厂商将有望脱颖而出，行业加速头部集中。定制化意味着能源利用效率大幅提升，是云计算领域的长期趋势。工信部对腾讯 T-block 模块进行了 24 小时不间断带载测试后，测得其日电度PUE=1.0955，测试结果证明了 T-block 优秀的系统能效。T- block 数据中心相比于现阶段国内主流数据中心，将要进一步节能 30%，“对于一个国内普通规模（2 万台服务器）的数据中心，保守估计每年节省上千万元的电费开支”（根据腾讯云数据3）。 图 5：腾讯 T-block 数据中心以微模块的方式交付，能效优秀资料来源：腾讯云，研究节能需求加速新技术替代云计算的ICT 设备和光通

21、信环节则主要体现了高速率化、白盒化、云化的趋势。数据中心绿色发展和能效提升、以及网络流量的爆发对 400G 等高性能网络方案产生需求。随成本与价格下降，应用高性能设备更经济；在流量、性能持续提升的背景下，新的网络方案有更高的商用价值。历史上，10G/40G 数通光模块的成本在约 10 年时间里下降至 1$/Gbps，100G 数通光模块成本下降至同等价位的时间仅为约 5 年，预计 400G 产3 腾讯新一代数据中心 T-block 粉墨登场，/developer/article/1064059品的成本降速将更快，高速率芯片、更先进的光器件封装方案以及高性能的交换/路由设备共同推动高性能网络方案

22、的放量。图 6：随光通信设备的性能线性提升，理论上单位带 宽对应的成本明显降低（图中虚线）资料来源：Optical Networks Forecast: 2018 2023 (Jan 2019)，研究注：18-21 年为预测值；左轴单位为光通信方案的平均单价（虚线）、性能（黄线）、总成本（绿线）的相对提升倍数；依据是 Ovum 统计的光波复用线卡历史价格数据。图 7：不同速率光模块的单位带宽成本下降带动高 速产品推广使用资料来源：LightCounting Report Apr 2019, 研究注：单位为每 Gbps 对应的成本（美元）。高性能网络方案也对散热、PCB、供电等环节均产生新需求。

23、散热：超高密并不能依靠简单的硬件堆叠实现，散热是必须解决的问题，也与整张网络的表现息息相关。单板散热方面，芯片会产生热量，如何将这些热量均匀导出单板并散发出去是散热设计的关键。PCB：100G 切换到 400G 对性能密度和信号高速传输能力有更高要求，光口速率的极大提升同样需要电口速率的搭配，因此对于传统铜箔材料与工艺下的 PCB 方案，其信号损耗开始成为高速率设备的技术瓶颈，需要材料与方案的更新。未来 400G 方案向 800G 甚至更高速率演进，更需要PCB 环节的兼容和创新。供电：框式交换机内置多板多芯片，接口速率与密度的提升将带来功耗的上市。据网络数据，整机 576 个 100G 接口

24、的Chassis 交换机（16 槽）典型功耗已经达到 20kW左右，如果再升级到全 400G 接口，整机的功耗预计达到 50kW。在原有芯片方案下若要升级至 400G 网络，需要数据中心配电方案的整体改造，进而带动数据中心供给向高功率密度、大型化、定制化方向演进。液冷、高压直流电等技术加速渗透。液冷技术以及绿色清洁能源技术的研发与领先应用在业内形成标杆效应，提升全行业的资源利用效率。以头部云厂商为例，在东部沿海省份建设全球规模最大的全浸没式液冷数据中心，采用了服务器全浸没液冷、高压直流、供配电分布式冗余、智能 AI 优化算法等多项节能技术进行规划设计与建造，PU E 可低至 1.09。 图 8

25、：云厂商数据中心向 15-10kw 以上高功率、预置化交付的趋势演进资料来源：研究产业链相关公司如下。新易盛：发布硅光解决方案的 400G 光模块产品、已成功试制 400G QSFP-DD DR4硅光模块样品，产品具有低功耗、高集成的特点，其规模商业化将大大降低集成电路的成本。以及其他光模块产业链公司。紫光股份：1）400G 等高速率网络设备具有更高的能耗比，提升信息传输速率，例如核心交换机 H3C S10500 全面运用新一代节能技术，以 16 口万兆单板为例，其峰值功率下，整机每千兆带宽耗电不到 1.5W，仅为传统交换机一半左右，也便于提高机房散热效率，降低空调能耗；2 ）紫光云的混合云等

26、方案化能力提升传统信息化的资源利用效率，降低传统企业的信息化硬件投入，提升资源利用效率；3）云解决方案在电力行业有广泛应用，新华三深耕电力行业十四载，以现代通信技术 ICT 为主对能源电力系统进行重构与互联，实现整个能源系统的效率优化与安全调度。星网：1）白盒交换机以及极简网络的交付能力，实现数据中心的资本开支与能耗投入均有降低，25G-100G-400G 方案服务头部互联网厂商的超大规模数据中心建设，集群化提升资源利用效率；2）硬件设计体现节能思想，部分创新交换机产品采用了无风扇设计、自然散热方式，不仅实现设备运行无噪音，还能大幅降低设备功耗，减少机械故障点，使设备更可靠耐用，有效降低网络设

27、备维护量和网络运营成本；3）Wi-Fi 6 设备进一步通过编码和调度方式的增强，大幅提升空间复用的效率，可以同时与更多的设备通信、可以实现更大密度的设备部署、更低的延时、更远的覆盖、更高的速度，在低功耗方面进行改进，可延长电池寿命，更适用于物联网场景；4 ）云桌面方案将算力集中在云端机房中，使用户侧能耗大幅降低，同时云端服务器的集群化管理也实现了资源利用效率的提升。IDC 行业预计分化数据中心是高耗能环节，“碳中和”背景相当于对 IDC 行业的“供给侧改革”，最终格局预计分化形成“头部胜出，趋于集中”的格局。我国数据中心能耗已占全社会总能耗的 2%，占全国建筑总能耗的 10%，相当于三峡水电站

28、全年的总发电量（988 亿 kWh）4。数据中心一般全年运行要求不中断，年运行时长达到 8760 小时。我国数据中心用电总量已经超过了上海全社会用电总量（1566.7 亿 kWh），为 1608.89 亿 kWh，占中国全社会用电量的 2.35%，占第三产业用电量的 14.9%； 2023 年中国数据中心总用电量将达到 2667.92 亿kWh，年复合增长率达到 10.64%5。在全社会数据与算力爆发的需求下，数据中心功耗密度不可避免地迅速提升。过去单个机柜功率一般在 3-6kW 左右，而高性能超算数据中心的机柜功率可以达到 20-30kW，一个 10 万服务器规模的数据中心功率可达 4.5

29、万 kW，年耗电量可达 4 亿kWh。但数据中心行业的减碳空间极大。当前我国数据中心行业 70%左右的电力供应仍来自煤电，清洁能源的替代空间极大；内部 ICT 设备以及散热系统需要消耗大量电能，其中冷却成本占到总能源成本的 50%。而 ICT 设备-直流交流电源设备-配电设备-UPS-散热设备链条上每个环节都可以通过集约化、定制化以及新技术替代的方式实现能耗节约。6市场普遍以“用能指标”的方式引导数据中心健康发展，2020 年初“新基建”使市场误以为 IDC 行业整体必将供大于求、泡沫化，实际行业内部存在“结构性”的供不应求，核心是资源、方案化和交付能力。IDC 大量使用服务器等 IT 设备，

30、核心半导体器件发热量巨大，IDC 功率密度高达 300-2000W/，是普通商业地产的几十倍（CESI 数据），制冷和电力接入是机柜运行的重要环节。IDC 对网络、水电等成本有较强依赖， 而一线城市均已出台相关产业政策，引导数据中心的新/扩建走向绿色化、集中化，行业预计向超大规模、高密度、高功率方向发展。同时成本差异和定制化需求下对 IDC 公司的建设、集成能力也提出要求。IDC 行业最突出属性是强调资源禀赋，进入门槛相比 TMT 其他领域较低，但上限非常高。对比上一轮的 IDC 行业扩张期、以及目前市场上三类竞争者（运营商、云厂商、第三方），最终体现竞争优势并持续扩张的集中在少数第三方龙头。

31、从客户角度，选择 IDC 供应商往往考虑核心资源（网络质量、不动产经营稳定性、选址）、持续经营能力（长期现金流）、规模效应、成本节约（电力与能耗）甚至一些软实力（品牌、历史等）。体现出的表观结果在于产能利用率的差异：行业整体上架率在 50%以上，核心地区龙头上架率可达 95%以上，但部分中下区间的项目利用率仅不足 40%。预计胜出公司的把握主要包括四方面：4 据数据中心节能技术与应用，机械工业出版社5 点亮绿色云端：中国数据中心能耗与可再生能源使用潜力研究，国际环保组织绿色和平与华北电力大学6 但从 PUE（电能利用效率）的角度看，提升空间就非常显著。据全国数据中心应用发展指引（2019），2

32、018 年底，全国超大型数据中心的平均 PUE 为 1.40，规划在建数据中心的平均 PUE 设计为 1.35 左右。而行业平均 PUE 普遍较高，相比海外成熟市场有较大下降空间。位置选择。云厂商考虑业务部署、灾备隔离、网络时延等因素，其数据中心需求走向“大基地”策略，即全国分区、区域集群。云厂商在选择 IDC 供应商时，除了绝对的武力距离以外，一般会考虑：是否与现有 Zone 资源距离足够近，以满足集群化的策略；是否与已有规划形成比较合理的物理布局（比如星型、三角形、直线型）；在此基础上，水电、土地、网络等资源是否充足且便利。成本节约。一般有两层意义：对于客户尤其是互联网和云厂商而言，同等服

33、务下要求更低的租金（价格）；对于 IDC 厂商则意味着相对低的建设、运营成本，以及相对大的利润空间。资源与规模效应。头部互联网、云厂商未来 3 年资本开支均在千亿级别，聚焦于基础设施环节的投资，服务器规模在百万数量级、IDC 单体 1 万机柜起步，因此更看重供应商的资源储备及规模效应。软实力-交付能力、全周期运维。运维能力通常难以量化，因此常被忽略或被认为 “无壁垒”。实际上 IDC 作为面向客户的整体解决方案，需要极强综合能力，整体符合木桶原理，具体包括工程设计、弱电强电、环境控制、IT 系统集成、网络规划、灾备系统、云计算等能力。Uptime 的 Tier、M&O 认证则从机房建设和管理运

34、维两方面提供了软实力参考。以一线实力的IDC 公司万国数据为例：1）为头部互联网等以及金融客户提供绿色数据中心设施服务，在全国范围内拥有超10 万机柜的资源储备，国内 IDC 行业龙头与标杆，高度集群化提升各类能源以及云网资源的运用效率；2）运营机柜数量、上架率、签约率以及 PUE 水平领先于行业内平均水准；3）探索对于清洁能源的运用，例如对上海三号数据中心进行绿色升级，提高可再生能源的使用比例，每年可减少消耗传统火电 9 万千瓦时，相当于减少二氧化碳排放 63.3 吨，加大对风能、太阳能等可再生能源的使用。另外可关注IDC 相关上市公司光环新网、数据港、科华数据等。 图 9：万国数据在全国范

35、围内覆盖 IDC 资源，已形成规模效应资料来源：Wind，万国数据历年年报，研究5G：共建共享、一体化降低能耗运营商引导了通信网络产业链的趋势，主要方向是共建共享、云网融合（云化、一体化）以及网络的智能化转型（软件定义网络或网络的软化）。（一）共建共享是运营商降低成本与碳排放的重要方向。5G 网络的投资（对应 Capex）与运营（对应Opex）需要大量资金与资源支持，例如电力等。在资本回报率、碳排放等指标的要求下，国内运营商通过共建共享的的方式推进 5G 网络商用。和 4G 建设周期相比，5G 建设周期资本开支增长趋于温和。我国 4G 牌照发放于 2013年，一般运营商会提早一年开始进行建设，

36、所以从 2012 年开始，连续四年运营商资本开支同比增速超过 10%，之后进入下行阶段。相反，我国 5G 牌照发放于 2019 年 6 月，5G 基站建设从 2019 年开始小规模启动，2020 年是规模建设元年，资本开支同比增长 11%，但 2021 年计划资本开支规模仅呈现个位数增长，因此可推测 5G 建设周期，运营商资本开支将呈现温和增长趋势。 图 10：三大运营商资本开支及合计同比增速500045004000350030002500200015001000500018%7%13%11%16%-19%-13%5%-7%11%20%15%10%5%2%0%-5%-10%-15%-20%-2

37、5%2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E中国联通（亿元）中国移动（亿元）中国电信（亿元）合计资本开支同比增速（%，右轴）资料来源：运营商年报，推介会材料，研究基站建设采用共建共享，总体规模稳步增长。2021 年，中国电信和中国联通计划共建共享 32 万站基站，双方接近各建设一半体量。在 2.6GHz 频段，中国移动计划 2021 年新建约12 万个基站。在700MHz 频段，中国移动将与中国广电联联合建设基站40 万站以上，并于 2021 年-2022 年建成投产。 图 11：三大运营商各频段共建共享情况资料来源：CSD

38、N，研究5G 网络是耗电“大户”，共建共享则能够有效节省网络运营的电力开支。5G 基站能耗主要集中在基站、传输、电源和机房空调四部分，而其中基站的电费支出占整体网络能耗的 80%以上。以中国联通和中国电信的共建共享方案为例，粗略估算双方每年可节约 123亿度电，减少碳排放 330 万吨，减少二氧化碳排放 960 万吨。（二）与之对应，主设备商则通过集成化、一体化解决方案辅助运营商实现节能减排，主要趋势体现为ICT 融合以及方案化能力的提升。在基站设备机房中，基站设备的耗电比例超过 50%，在基站设备中，AAU/RRU 的耗电比例又超过 80%。以为例，公司通过产业链上先进的 PA、专用基带芯片

39、以及高集成度的 TRX 套片的开发和应用，大幅降低AAU 功耗，提升整机能效；中兴自研 5G 主设备实现较高比例的去美国化，整体功耗情况提升空间大，例如自研多模“软基带”芯片3.0 采用 7nm 工艺，实现整机能耗与上一代产品相比降幅超过 25%。为节省电力开支与资源消耗，运营商集采合作更强调设备商的方案化能力，设备商的市场空间也相应打开。开发 AI 智能节电解决方案，在网络设备层引入 AI 加速器，实现网络节能智能化。例如 2019 年 6 月起，中兴联合中国联通在山东部署 AI 智能节电方案，仅在山东临沂市一年可节省 110 万度电，全年可减少超过 1,000 吨二氧化碳排放量；重庆联通、

40、成都电信、湖南移动、河北电信、河南联通先后进行 AI 节点方案商用/预商用，仅重庆北碚区（约 1,800 个小区）平均可节电 660 度/天，整网节电高达 10%以上；2019年，AI 智能节电解决方案在中国、意大利、比利时、印度、白俄罗斯等多个国家的商用网络中应用超过 150,000 站点。另外相关标的包括烽火通信等。具体对于三大运营商而言：中国移动：1）提出天线与射频滤波器一体化设计方案，通过减少内部损耗实现功耗下降，用天线增益弥补发射功率，从而节省功耗。2 ）在新材料方面，推动具有更高效率的 GaN 功放的应用，实现功放 PA 效率提升，进一步降低整机功耗。3 ）建立站点级节能体系，主要

41、从亚帧关断、通道关断及深度休眠等方面开展软件节能，提出 5G 深度休眠、智能节能等新理念。4 ）网络级节能重点网络协同角度打造多系统节能方案和平台。一方面可通过 C-RAN 集中部署和基站资源池共享，通过节省硬件板卡配置从而实现功耗降低；另一方面开发 5G 多网协作节能系统，实现 4G/5G 小区协作节能，通过分析网络负荷、业务需求和网络质量，实现不同系统小区实时休眠/唤醒的网络级节能。中国联通：1）推进无线侧基站的共建共享，与其他运营商以及中国铁塔密切合作，推进基站、管道、杆路等通信基础设施的共同建设，减少重复建设、节约土地、能源、原材料的消耗。2）积极推进基础设施 DC 化重构，大力推广绿

42、色数据中心、节能低碳通信机房。在新建通信系统中，通过高效电源模块、智能双循环空调、自研云舱封闭通道技术等相结合，基础设施整体节能率达到 50%。3）新投产机房楼采用模块化不间断电源（UPS），在低负荷工况下可提升单台UPS 负载率，降低约 10%的损耗；采用高压直流技术，首次引入 240V 高压直流及市电直供技术，并通过关断超配模块、供电系统简配等，相比于传统的 UPS，可节电约 15%。4）积极开展光伏能源供电系统试点，在单基站中建设的 3.3kWp的太阳能发电系统年节电量约 4253kWH；积极开展铝空气电池清洁能源的利用研究，用其代替铅酸蓄电池作为通信备用电源具有低碳环保的优势。5）持续

43、开展 2/3G 网络精简、老旧设备退网，实现基站节能场景化，推动经济与环境效益不断改善。中国电信：1）推进无线侧基站的共建共享，与其他运营商以及中国铁塔密切合作，推进基站、管道、杆路等通信基础设施的共同建设，减少重复建设、节约土地、能源、原材料的消耗。2）推动产业链从技术上进一步降低 5G 基站功耗，如采用更低功耗的处理芯片、通过人工智能算法开展节能控制等；在现网部署的同时，根据当地环境、用户数量密度决定基站发射功率配置以及收发天线数，通过灵活选择基站配置降低功耗。3）推出天翼云工业互联网平台，推动传统产业转型升级，提供先进的工业 PON 网络连接、数据采集、设备监控、数据存储、数据分析、运营

44、优化、资源管理等一系列服务，帮助企业提高生产效率、降低能耗等。配套软硬件：智能化趋势的“卖铲人”智能制造：钢铁化工等行业信息化/自动化渗透加速智能制造迎来行业需求端催化，钢铁、化工等传统工业领域受“碳中和”指引的影响，预计将对精细管理、效率提升、节能减排产生需求，信息化/自动化/智能化方案商将受益。当前工业领域通过传统物理设备改良从而提升生产效率的空间已经非常小，同时高耗能领域的产能扩张空间已十分有限（例如钢铁等），而信息化、自动化对于企业效率改善的边际效应更明显。传统企业利润提升的途径主要是“开源”和“节流”，供给侧改革以前， 以钢铁企业为代表的传统制造业利润的再投资方向主要是新增生产线、扩

45、大生产，但产能通过加杠杆的方式扩张，并没有起到“开源”的效果，结果是资产负债率逐年提升、固定资产周转率、营收增速、毛利率反而持续下降。信息化、自动化带来的成本费用改善空间更大，体现在提升周转效率、精细化管理、和降低人工成本三方面。其中提升周转效率和精细化管理是最直接的减碳路径。供产销一体化管理有效提升经营效率。通过 ERP 和 MES 系统的实施，生产计划、流程安排、供应链上下游的整个流程得到统一管理，物料的周转效率有效提升；通过对原材料与产成品的价格进行实时监控，优化存货管理，加速周转；强化固定资产管理，包括转固、折旧、报废等。精细化管理直接提升利润率。钢铁等传统重工业产成品的标准化程度高，

46、传统物理方法提升设备生产效率的空间已经非常有限，精细化管理则通过精准的生产排程、生产设备的检修、产品与零部件的全周期数据、质量关键控制点、用工安排和物料调度、能源管理等，减少不必要的资源浪费。无人化替代节省薪酬开支等。无人化是智能制造的长期方向，逐渐从仓储、运输环节向生产环节过渡；尤其对于高温、高压、具有一定危险性的工序，自动化生产有很大的必要性。因此自动化生产替代一线、简单重复的劳动力有利于降低人工成本和外部性成本，进一步压缩成本费用。目前信息化/自动化带来的开支规模远小于新增产能开支，但利润提升效果却好于新增产能；在下游需求波动的情况下，传统制造业“节流”的需求反而更强烈。以钢企为例，一般

47、新增产线、产能的投资规模可高达几十亿元，但信息化/自动化的开支往往在几千万至几亿元不等。与新增产能对应的是高折旧摊销带来的成本提升，此时钢铁下游基建、地产等行业需求的波动会对钢企利润表产生较大影响；而信息化/自动化开支对应的是通过成本费用的长期改善来增强利润弹性，效果好于单纯新增产能。以钢铁行业为例：类似供给侧改革的影响，“碳中和”和碳减排指引对钢铁行业的影响极为深远。钢铁工业是能源消费、CO2 排放的重点行业，由于我国粗钢产量巨大、钢铁能源结构以煤炭为主、生产流程以高炉-转炉长流程为主，国内钢铁行业的 CO2 排放处于较高水平，减排空间较大。“碳中和”背景下，我国钢铁企业在生产流程与工艺、能

48、源利用等方面将发生较大变化。“碳中和”将提升钢铁企业对于信息化、自动化的新增与改造需求，加速信息化/自动化渗透与需求兑现，主要体现在能源与原材料、工艺流程、产业链等方面。1）能源与原材料方面，需求主要体现在能源的精细化管理，通过精准的定量管理使得各环节的能源利用效率最大化；2）工艺流程方面，需求主要体现在流程和工艺改善带来的自动化控制系统的新建或改造，通过自动化的排程与生产提升资源利用效率、减少碳排放；3）产业链方面，需求则主要体现在优化废钢配比模型、加速铁水周转、按品类管控以及自动化渗透率的提升等。 图 12：“碳中和”背景下，钢铁行业信息化、自动化的“智”造需求将加速资料来源：研究以废钢管

49、理和短流程炼钢为例，配套自动化控制需求增量巨大。钢铁制造工艺可分为 “长流程”和“短流程”。长流程是以铁矿石、焦炭等为原料，采用烧结炉、高炉和转炉等设备生产钢铁的过程；短流程则是利用废钢为主要原料，采用电炉设备，进行废钢重熔精炼的工艺过程。相比长流程，短流程减少了高能耗、高污染的工序，符合碳中和的长期趋势，但过程中物理化学反应极其复杂，控制壁垒更高。未来短流程炼钢比例提升将提升全行业的信息化、自动化需求空间。目前我国钢铁企业总体上已基本实现了经营管理信息化，但覆盖深度一般，各类系统和模块的渗透率参差不齐。据中国金属学会数据， 国内主流大型钢企在生产制造的控制环节有较高的渗透率，信息化管理和系统

50、集成的部分环节有渗透，但过程控制水平、全流程计划调度、全生命周期质量管控、一体化管控、供应链协同以及层次的仿真数字化方面有较多欠缺。钢铁等工业信息化渗透的特点恰恰说明行业的壁垒在于体系化与生产管理流程的理解。我国钢铁行业的信息化建设大量参考西方不同厂商的管理思路与软件体系，项目建设方式 包括外方承包、合作开发、定制开发、咨询服务，同时也导致信息化系统的基础架构与工 具集有许多差异，难以形成体系化的方案，结果是系统的本地化程度、可移植性、复用性 一般。图 13：国内主流钢铁企业的信息化渗透情况参差不齐生产经营战略基础自动化控制系统100.00%与下游客户需求信息链接32.26%生产过程控制系统7

51、8.00%与钢铁电商信息的链接41.94%人机结合方式质量管控65.60%生产管理信息化系统92.30%自动实现质量管控25.00%自动或半自动入库60.61%在线运行管理93.33%企业信息化发展规划96.88%生产计划和能源计划协同生成86.67%84.60%制定年度信息计划93.75%制造执行系统信息化建设纳入考核指标40.63%系统集成工厂设计数字化ERP和MES集成75.00%设计数字化应用18.75%MES和PCS集成68.75%工艺流程及物流建立系统模型25.00%数据库与生产管理系统互通78.13%能源管网及能流建立系统模型34.38%企业信息门户与主要管理系统集成53.13%

52、上述模型已建仿真9.38%所有管理系统集成3.13%上述模型已进入企业数据库25.00%资料来源：冶金自动化，中国金属学会，研究注：上图数字来自中国金属协会调研的国内 36 家大型钢企实施智能制造的情况；百分比为已覆盖该模块/系统的公司占比。与信息化相比，钢铁自动化的渗透空间更大。智能装备层面由当前的工序（点）、工厂（线）提升，拓展组合成流程（面），IT 基础层面以云化、大数据化为重点，大数据与人工智能应用形成点、面突破，形成新动能。典型的钢铁生产环节包括铁前、铁水预处理、炼钢、钢水精炼、连铸、热轧、冷轧等复杂工序，特点是流程长且存在并行，因此实践中各环节的自动化水平差异较大，对应项目的价值量

53、也有较大差别。例如轧钢环节中冷轧自动化已较为普遍，而热轧工艺渗透一般但价值量高。自动化控制的壁垒在于长流程的把握以及全流程参数模型的熟悉，也就是钢铁生产的知识图谱。钢铁工业是典型的流程工业，特点是流程中存在着复杂的物理、化学过程，存在现气、液、固多相共存的连续变化，物质与能量的转化过程复杂，数字化与自动化控制的难度高；而且生产流程一般不可拆分、连续进行，最终产成品依赖于全流程的工艺情况。图 14：钢铁行业的生产环节众多，自动化控制系统的渗透空间巨大资料来源：研究因此，智能制造的驱动力除政策端和供给端推动外，需求端的节能减排、提质降费和技改优化驱动已经非常明确。具体标的包括中控技术等。温控设备：

54、算力与流量提升下的刚需散热是伴随 IT 系统几十年发展的命题。从 1946 年通用电子计算机ENIAC 问世开始，设备的小型化、集成化一直是计算机领域的重要趋势，但与之对应的是电子元器件聚集产生的热量将对计算性能产生巨大影响，摩尔定律的瓶颈之一就是在于单位元器件的散热效率难以提升。散热难点之一：在于设备功率密度与发热量随算力与网络需求迅速爆发，现有主流的风冷技术与算力增长不匹配，难以满足散热需求。散热的难点之二：在于温度的精密控制。IT 设备负载一般高波动，例如一台服务器在 CPU 等部件高速运转时，功率可达 300W；但空载功率约 150W，整个数据中心 IT 设备负载波动在20%左右。芯片

55、技术的演进是散热需求的最核心驱动。从技术角度看，散热技术大致经历了风冷到液冷再到风冷的阶段，当前将进一步向液冷演进，驱动力在于计算机半导体技术变化和功率密度提升。阶段一：双极型晶体管主导下的第一轮风冷到液冷的演进。早期双极型晶体管是计算机芯片的主流，上世纪 80 年代前芯片发热量增长较平缓，风冷可以满足绝大多数场景的散热需求；此后发热量指数级增长，液冷相关设备与解决方案开始得到蓬勃发展，当时已经深入到了芯片级的液冷技术。阶段二：C MOS 技术迭代下风冷重回主流。90 年代后，仙童实验室早先提出的 CMOS（互补金属氧化物型晶体管）开始流行，这种技术下晶体管待机状态功耗几乎为零、体积小、切换速

56、度快、抗干扰能力强。经过迭代 CMOS 封装成本降低，I BM 和英特尔的推广下， CMOS 成为了当今集成电路芯片的主流，摩尔定律在一段时间内得以延续。新技术的应用使计算芯片的功耗与发热量急剧下跌，因此业界的散热技术重新回到了风冷阶段，液冷技术被搁置。 图 15：风冷、液冷对比示意图资料来源：液冷革命，研究阶段三：摩尔定律瓶颈与数据中心发展背景下，液冷技术再度引起重视。近年来随着大规模数据中心的建设以及异构运算、高性能计算、人工智能等需求的出现，机柜与服务器级的散热需求趋于复杂化。传统方案下独立运作的风冷空调难以解决数据中心内部高密度机柜排列、复杂气流等实际散热问题，液冷技术“重回舞台”。图

57、 16：随芯片晶体管技术演进，散热技术大致经历了风冷到液冷再到风冷的阶段资料来源：液冷革命，研究注：模块热流量为估计值。当前主要 IT 系统温控需求可分为两大场景：通信机房、数据中心。机房温控包括通信基站侧、接入机房、汇聚机房、核心机房等。基站侧，微站一般自然通风或风扇通风可基本满足温控需求，宏站则需要专用基站空调。从接入机房开始向上，电力设施、交换机/BRAS/SR/SDH 等设备均需要大量专用机房空调，核心机房电功率密度可达 400-800W/m2 以上。数据中心系统主要包括 I T、空调、输配电、安全监控、消防等子系统，当前主流温控有直接膨胀式风冷、间接膨胀式冷却水、间接蒸发冷却、直接新

58、风冷等方案。大型数据中心兴起后集中冷冻水方案的应用案例越来越多。不同方案的的优劣、实施难度、技术门槛差距巨大。以传统的直接膨胀式风冷方案为例，压缩机采用定冷量压缩机，一旦开启即 100%制冷，无法精确匹配机房的发热需求，效率低下。一些数据中心使用风冷+ 冷却水系统的双冷源方案，但降温效果与气候湿度、温度等因素有关。未来产业将向液冷（水冷）、更贴近热源的散热方式演进。液冷的主要原理即液体经过发热体或导热体表面带走，使得元器件运行环境的温度迅速下降至合理区间。整体来看，液冷技术的发展体现两大趋势：从数据中心层面下沉到芯片层面；从间接接触到直接接触。具体有喷淋式、冷板式、浸没式三类。喷淋式液冷一般对

59、现有IT 设备进行简单改造，部署相应的喷淋部件，在设备运行时有针对性地对发热过高的器件进行冷却的一种液冷实现方式，部署与改造相对简单；冷板式指在液冷机柜上配置分水器，通过管路对不同计算机柜节点进行水循环，一般核心部件仍采用风冷，成本较低；浸没式是换热效率最高、技术壁垒最高的液冷散热模式，使用不到点、无腐蚀的冷却液与发热设备直接接触，是服务器与温控设备厂商关注的重点领域。为了更有效地提升散热效率，温控设备也将更加贴近热源（例如 CPU 芯片）。因此温控系统的颗粒度将从机房维度下沉至服务器等机箱维度，对设备商的芯片级精密技术、系统的稳定性、长期运行的可靠性提出了极高的要求。 图 17：浸没式液冷相

60、比传统风冷方案能耗减少约 36%PUE=1.5总能耗1.5减少36%能耗PUE=1.1总能耗 0.9631.61.4设备功率（kW）1.210.80.60.40.20风冷浸没式液冷制冷/用电等IT设备风扇资料来源：液冷革命，研究注：功率为估计值。长期看，硬件的国产替代同样是温控环节的催化剂。国产芯片性能取决于制程、架构等，产品迭代后性能逐渐增强。制程方面，本土制程代际仍然落后国际先进制程；架构方面，ARM 架构芯片虽在性能上追逐 X86，但架构本身的差异意味着国产芯片一般需要多核、众核的方式才能实现同等性能，意味着单组芯片更大的功耗和发热量。国产芯片对于散热的需求更高。随着芯片元器件和服务器采