汽车行业深度分析报告：AI带动巨量电力需求美国现场发电空间可期-

汽车1.《L3强标征求意见，国内智驾政策持续推进》2026-2.《美国法规持续推进，Cybercab量产车下线》2026-02-213.《汽车继电器行业报告》2026-01-30行业深度分析报告/2026.02.27AI带动巨量电力需求，预计新增负载或超290GW：AI模型的算力需求呈现出远超摩尔定律的指数级扩张，AIDC建设不断加码。据Futurum数据，2026年美国主要云厂商资本性支出或将达6600亿至6900亿美元，同比增长74%至82%。随着AI芯片出货量与功率齐升，单颗芯片功耗已进入KW时代，单数据中心已进入GW时代，新增数据中心负载极大。据我们测算，2026-2030年全球累计新增数据中心电力负载或超290GW，美国累计新增负载或超170GW。美国现场发电偏好提升，燃机累计缺口40GW以上：美国发电量、发电装机容量不到中国一半，机组老化，输电能力不足。我们预计美国电网2026-2028年新增的稳定负荷发电机组仅能覆盖期间退役的发电容量，而新增的风电和太阳能发电机组或很难负担2026-2028年新增的数十GW数据中心负载。美国数据中心现场发电偏好提升，燃气轮机原本为现场发电首选，但GEVernova、西门子等头部企业订单积压加剧、产能提升缓慢，排产周期基本到2029-2030年。我们测算，2026-2030年燃气轮机未能满足的美国数据中心现场发电需求达40GW以上。三大方式填补燃机缺口，领先企业订单均达GW级：往复式燃气中速机、高速机、SOFC三大方式参与美国数据中心主电源。我们预计瓦锡兰现有中速机订单1.2GW、卡特彼勒现有高速机订单超5GW、Bloomenergy现有SOFC订单超2GW，且均有明确扩产计划。我们看好在燃气轮机产能不足的情况下，由燃气中速机、高速机、SOFC三大方式参与AIDC主电源。投资建议：美国现场发电需求旺盛，发电板块上下游均有望受益。AIDC电力能源业务推动发动机企业估值、利润双增长，推荐潍柴动力，建议关注潍柴重机、动力新科等；发动机零部件企业受益，推荐银轮股份，建议关注中原内配、长源东谷、天润工业、福达股份等；SOFC零部件企业受益，建议关注三环集团、振华股份等。发电渗透率不及预期。2表1：重点公司投资评级元）（02.27）EPS（元）PE2024A2025E2026E2024A2025E2026E0003382,427.6027.861.311.381.6422.3321.1817.86000880175.2437.780.4--94.04---600841152.9411.02-1.442.010.22-7.735.4950.82-002126412.2848.750.931.5751.2437.5230.2100244899.2116.860.350.700.8649.6324.1519.62-603950144.2744.510.711.6556.9335.6227.02-002283126.9411.140.290.350.4237.931.8426.26-603166105.8216.390.290.490.6355.8333.6825.93-3004081,209.351.7057.745.3538.75603067289.9940.800.670.891.2163.4345.7933.85-数据来源：choice数据，注：潍柴动力、银轮股份、三环集团盈利预测来自，带*公司来自choice一致预期31AI带动巨量电力需求，预计新增负载或超290GW 6 61.2功率与规模齐升，数据中心进入GW时代 71.3GPU出货量大增，预计新增负载或超290GW 92美国现场发电偏好提升，燃机累计缺口40GW以上 112.1美国发电输电双缺，AIDC现场发电偏好提升 112.2燃气轮机：现场发电首选，累计缺口40GW以上 133三大方式填补缺口，领先企业订单均达GW级 173.1往复式燃气发电机组：启动灵活，交付较快 17 183.1.2燃气高速机：并联数量与功率大小或影响不大，卡特彼勒订单超5GW 203.2SOFC：效率、环保和时效优势，降本和寿命是关键 214投资建议 255风险提示 25图表目录 6图2：智算数据中心（AIDC）专用于AI 7图3：头部AI集群性能每年增长150% 8图4：头部AI集群硬件成本每年增长90% 8图5：数据中心功率规模提升，已进入GW时代 9 11 11图8：美国现存机龄50年以上的发电装机256GW 11 12图10：2026-2028年EIA备案的退役计划达34GW以上 12图11：2026-2028年EIA备案的天然气机组新增计划约30GW 124图12：美国2026-2028年将新增数十GW数据中心负载 13 13图14：燃气轮机主要包括压气机、燃烧室、涡轮、控制系统和辅助系统 14 14图16：GEVernova全球市场份额34%（功率计） 15图17：2025年全球燃气轮机产能约60GW 15图18：GEVernova航改燃产品功率远小于重型燃气轮机 16图19：GEVernova航改燃交付能力远小于新增 16 17图21：往复式燃气发电在美国电网装机中占比约1% 17图22：瓦锡兰中速机产品最大功率约20MW级别 18图23：瓦锡兰在小于500MW的发电市场市占率仅次于重型燃机巨头 19图24：瓦锡兰数据中心订单产品为50SG发动机 19图25：中速机在300MW级别供电场景中表现优异 19 20 20 20 20图30：卡特彼勒Joule项目使用的是2.5MW机型 21图31：卡特彼勒AIP项目使用的是1.5MW机型 21图32：卡特彼勒大型发动机预计2030年产能相对2024年翻倍 21图33：SOFC直接将天然气转化为水和二氧化碳，释放电能 22图34：Bloomenergy采用模块化组装的方案 22图35：Bloomenergy发电站安装便捷 22图36：预计BloomenergySOFC度电成本高于天然气和电网价格 23图37：考虑机会成本后，BloomenergySOFC度电成本优于燃气轮机 23图38：Bloomenergy已运营1.5GW电源 24图39：Bloomenergy产能将在2026年底达2GW 245图40：Bloomenergy营收大增 24图41：Bloomenergy盈利能力提升 24表1：据Futurum数据，2026年美国主要云厂商资本性支出大幅提升 7表2：英伟达芯片功耗不断提升，单芯片功耗已进入KW时代 8表3：我们预计2026-2030年全球累计新增数据中心电力负载或超290GW 10 15表5：GEVernova、西门子订单积压加剧、产能提升缓慢 16表6：我们预计2026-2030年美国燃机累计缺口40GW以上 17 18表8：瓦锡兰目标市场是50-400MW中型数据中心 19表9：美国市场三类AIDC现场发电，上下游均有望受益 256290GWAI算力需求爆发式增长，算力资源至关重要。早期AI律驱动的通用硬件性能增长基本匹配。自深度学习兴起，特别是GPU等专用计张：2012年前后，AI算力需求约每3-4个月翻一番；速度进一步提升至每2个月翻一番。AI模数据来源：SHIQIANGZHU等《IntelligentComputing:TheLatestAdvances,Challenges,andFuture》，大模型刚需，AIDC全面新建。智算数据中心（AIDC）是专门面向大规模人工智能模型训练、推理与服务部署而构建的高性能算力基础设施。与传统数据中心相比，AIDC在业务定位、算力核心、技术架构与基础设施设计上实现了系统性重通过高速全互联与大规模并行调度技术，突破传统数据中心的算力与互联瓶颈；7图2：智算数据中心（AIDC）专用于AI云厂商资本开支大幅提升，全球数据中心资本支出进入万亿美元时代。据Futurum数据，2026年美国主要云厂商资本性支出将大幅提升，合计达66003800亿元用于AI基础设施建设，并设定了到2032年将云数据中心能大十倍的长期目标,而后在2025Q3财报会上，阿里巴巴集团首席财务官徐宏表示，此前3800亿元的资本开支可能偏保守，不排除进一步增加投资的可能。据表1：据Futurum数据，2026年美国主要云厂商资本性支出大幅提升2025资本支出2026资本支出2000亿美元约53%AWSAI基础设施910亿美元1750-1850亿美元约100%约85%AzureAI1150-1350亿美元约73%甲骨文云基础设施（OCI）扩张原资料注：微软财年截止于6月，2025年数据为财年数据，2026年预估基于1.2功率与规模齐升，数据中心进入GW时代芯片功耗不断提升，单芯片功耗已进入KW时代。英伟达从Hopper瓦，到Blackwell平台B200/GB300突破1200-1400W，再到远期Rubin、Feynman架构向2000-3000W迈进，单个芯片功耗已从百瓦级迈入千瓦级。8表2：英伟达芯片功耗不断提升，单芯片功耗已进入KW时代TDP功耗（W）H1002022年7002023年700B1002024年Blackwell700B2002024年BlackwellB3002025年下半年BlackwellUltraFeynman系列2028-2029年Feynman机架功率密度不断提升，单个机架功耗将进入MW时代。早期的英伟达DGX级别，从2027年开始，英伟达将推动数据中心电力基础设施向800伏直流电的数据中心功率规模提升，单个AIDC功耗已进入GW时代。据EPOCHAI数据，2019年至2025年头部AI集群性能每年增长150%，头部AI集群硬件成本每年增长90%。当前美国头部云厂商与AI企业已密集落地单园区IT负载≥1GW的超大规模AIDC项目。据Bloomenergy，预计2030年≥1GW的数据中心将占20%。图3：头部AI集群性能每年增长150%图4：头部AI集群硬件成本每年增长90%数据来源：EPOCHAI，数据来源：EPOCHAI，9图5：数据中心功率规模提升，已进入GW时代数据来源：Bloomenergy，1.3GPU出货量大增，预计新增负载或超290GW2025-2026年英伟达GPU出货量迅速提升。据2025年10月28日英伟达GTC大会，英伟达已出货600万颗BlackwellGPU（等效300万颗Blackwell芯片接下来5个季度（2025Q4-2026效700万颗Blackwell+Rubin芯片2025-2026年累计2000万颗GPU（等效1000万颗Blackwell+Rubin芯片而Hopper系列2023-2025生命周期我们预计2026-2030年全球累计新增数据中心电力负载或超290GW，美国累计新增或超170GW。假设AI芯片都将进入数据中心，那么随着功耗更大的新一代AI芯片销量提升，数据中心电力负载将极大提升。表3：我们预计2026-2030年全球累计新增数据中心电力负载或超290GWH系列2025E2026E2027E2028E2029EH系列2025E2026E2027E2028E2029E2030E销量合计（万片）17060---- 芯片平均功率（W）700700----芯片功率合计（GW）1.190.42---- 机架GPU功率占比50%50%----机架功率合计（GW）2.380.84----PUEPUE1.21.2----冗余系数1.251.25----3.572025E1.262026E----数据中心年新增负载（3.572025E1.262026E----2027E2028E2029E2030E2027E2028E2029E2030E销量合计（万片）40055021520--1400-1400--芯片功率合计（GW）4.16.952.9350.28-- 机架GPU功率占比60%60%60%60%--机架功率合计（GW）6.811.64.90.5--PUEPUE1.151.151.151.15--冗余系数1.251.251.251.25-- 2029E9.82025E16.72026E7.02027E0.72028E-2030E 2029E9.82025E16.72026E7.02027E0.72028E-2030E销量合计（万片）-200800900205100 芯片平均功率（W）-15501738196719342300芯片功率合计（GW）-3141842 机架GPU功率占比-0.70.70.70.70.7机架功率合计（GW）-4202563PUEPUE-1.081.081.081.081.08冗余系数-1.251.251.251.251.25数据中心年新增负载（GW）-63484Feynman系列2025E2026E2027E2028E2029E2030E芯片销量（万片）---2008201050 芯片平均功率（W） 360040004400芯片功率合计（GW） 7.232.846.2 机架GPU功率占比 80%80%80%机架功率合计（GW） 94158PUEPUE---1.051.051.05冗余系数---1.251.251.25数据中心年新增负载（GW）---2025E2026E2027E2028E2029E2030E（GW）13.423.933.846.661.580.2同比218%78%42%38%32%31% 数据中心英伟达市占率88%87%86%85%84%83%全球数据中心年新增负载（GW）15.227.539.354.873.296.7同比同比221%80%43%39%33%32%假设美国占比60%60%60%60%60%60% 美国数据中心年新增负载（GW）9.116.523.632.943.958.02美国现场发电偏好提升，燃机累计缺口40GW以2.1美国发电输电双缺，AIDC现场发电偏好提升在运营的机龄50年以上的发电装机达256GW，以煤电为主，预计将在未来一02013201420152016201720182019202020212022数据来源：Choice，数据来源：Choice，图8：美国现存机龄50年以上的发电装机256GW数据来源：EIA，约，美国高压输电线路的建设近期停滞，输电能力不足。数据来源：GirdStrategies，新增以太阳能和风力为主。2026-2028年，我们预计美国电网退役老旧机组基本能覆盖退役的发电容量。2026-2028年，预计新增风电和太阳能发电机组机的一半，太阳能发电年运行小时数约为联合循环燃气轮机的三分之一，以及美国电网输电能力弱，仅靠电网或很难负担2026-2028年新增的数十GW数据中图10：2026-2028年EIA备案的退役计划达图11：2026-2028年EIA备案的天然气机组新增34GW以上计划退役装机容量（GW）202620272028计划约30GW02026E数据来源：EIA，数据来源：EIA，图12：美国2026-2028年将新增数十GW数据中心负载数据来源：J.P.Morgan，注：原资料根据截至2025Q2的在建及图13：数据中心现场发电偏好提升预测2030年数据中心本地发电比例35%30%35%30%27%25%25%20%15%10%5%0%2025年4月预期2024年2025年4月预期2024年11月预期数据来源：Bloomenergy，2.2燃气轮机：现场发电首选，累计缺口40GW以上热力发动机，以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功。燃气轮机联合循环（GasTurbineCombinedCycle，G燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机三部分构成。压气机吸入空气压缩后送入燃烧室内，使燃料燃烧产生高温高压燃气，进入燃气轮机膨胀做功发电，再将排出的气体引入余热锅炉作为热源，利用锅炉产生的蒸汽进入蒸汽轮机再发由于余热得到利用，燃气轮机联合循环热效率高达50-60%，远高于一般发电方图14：燃气轮机主要包括压气机、燃烧室、涡轮、数据来源：savree，图15：燃气轮机联合循环将燃气轮机和蒸汽轮机组的主力发电方式。据EIA，2025年美国联合循环燃气轮机的发电装机达到326.5GW，占美国总发电能力的25%。由于单机功率大、发电效率高，燃气轮机联合循环也成为美国数据中心现场发电首选方式。表4：燃气轮机联合循环热效率高热效率（%）600-100020-3050-60%0.32530-10050-55%40-10020-3040-55%7-208-1540-50%3-55-1040-50%30-6035-40%5-5020-4035-40%数据来源：semianalysis，燃气轮机订单激增，当前全球产能仅60GW。燃气轮机产能高度集中于GEVernova、西门子能源、三菱动力三大厂商。据轮机产能约60GW，远低于未来几年的订单需求。图16：GEVernova全球市场份额34%（功率计）图17：2025年全球燃气轮机产能约60GW数据来源：gasturbineworld，数据来源：J.P.Morgan，化GEVernova、西门子订单积压加剧、产能提升缓慢。GEVernova2025年新签约30GW订单，积压订单已达83GW，而2026年产能仅20GW，2029年和同期仅交付3GW，燃气轮机总承诺订单量达80GW，订单正在填满2029年产表5：GEVernova、西门子订单积压加剧、产能提升缓慢GEVernova2025年交付11.9GW）2025年新签约30GW（2024年新签20GW电力业务积压GEV预计2026年新增合同将超过30GW，如果2026年交付15-19GW，预计签约订单总量将达到约100GW。提升至约20GW,2028年提升至24GW。2026财年Q13GW的燃气轮机2026财年第一季度，公司新增订单约13GW，总承订单量超去年全年50%；季度订单金额88亿欧元，同比增长81%，未交货订单总额达短缺，不足以填补重型燃气轮机空缺。2024-2025年，GEVernova航改燃的新订单远大于交付能力，订单不断积压。并且从功率上来看，重型燃气轮机一般数百兆瓦，航空衍生型燃气轮机一般数十兆瓦，我们预计仅靠航改燃市场能提供图18：GEVernova航改燃产品功率远小于重型燃图19：GEVernova航改燃交付能力远小于新增706050403020GEV航改燃新订单（台）GEV航改燃交付（台）20242025数据来源：GEV，数据来源：GEV，我们预计2026-2030年燃气轮机未能满足的美国数据中心现场发电需求达40GW以上。表6：我们预计2026-2030年美国燃机累计缺口40GW以上2025E2026E2027E2028E2029E2030E美国数据中心年新增负载（GW）9.116.523.632.943.958.0285%80%43%39%33%32%美国电网新增吸纳量假设（GW）5820美国数据中心新增本地发电需求合计（GW）48386066849025%27%30%40%45%50%燃气轮机美国交付（GW）17.8221.631.237.84525%30%31%35%40%50%美国数据中心本地发电燃机交付（GW）457求（GW）0368数据来源：GEV，J.P.Morgan，globalenergymoni3三大方式填补缺口，领先企业订单均达GW级往复式内燃机（ReciprocatingInternalCombustionEngines，RICE)是将压力转化为旋转运动的活塞驱动热机，燃料在气缸内部直接燃烧，产生的高温高压气体推动活塞做往复直线运动，再通过连杆-曲轴机构将直线运动转化为旋转机图20：往复式内燃机是将压力转化为旋转运动图21：往复式燃气发电在美国电网装机中占比约1%循环数据来源：flexbooks，数据来源：EIA，在250-1200转之间的发动机。据瓦锡兰数据，其中速机产容度高，在满负荷工况和半负荷工况下，效率均远高于航改燃和简单循环燃气轮5-10分钟50%8-15%10-30分钟30-60分钟10%20-40%20-50%45-48%36-40%35-39%半负荷效率（50%负荷）45-48%28-33%27-32%小于中小型燃机厂商贝克休斯、索拉透平能提供的功图22：瓦锡兰中速机产品最大功率约20MW级别瓦锡兰是中速机发电行业的引领者，美国数据中心订单累计达1.2GW。2017年截至2026年2月，公司全球交付了79GW的发电设备，其中美单，2026年初，又获得一家美国公用事业公司429MW的订单，专门用于数据图23：瓦锡兰在小于500MW的发电市场市占率仅图24：瓦锡兰数据中心订单产品为50SG发动机瓦锡兰目标市场定为50-400MW中型数据中心。由于在交付周期、模块化、运400MW中型数据中心，同时具备更大规表8：瓦锡兰目标市场是50-400MW中型数据中心50-400MW（瓦锡兰优势区间）联合循环）图25：中速机在300MW级别供电场景中表现优异20使其产能提升35%，预计将于2028年第一季度投入运营。图26：发动机发电厂建设周期远小于燃气轮机图27：瓦锡兰能源部门在手订单基本实现当年和次3.1.2燃气高速机：并联数量与功率大小或影响不大，卡特彼勒订单超5GW2026年至2031年投入运行的燃气轮机联合循环发电项目，和2025年至2029年投入运行的燃气轮机简单循环项目的分析，资本成本随运行日期的推迟显著提升，联合循环成本由2026年的约1400美元/千瓦，提升至2028-2030年的图28：燃气轮机联合循环资本成本随运营时间推迟图29：燃气轮机简单循环资本成本随运营时间推迟数据来源：GridLab，数据来源：GridLab，实践中，数据中心主电源燃气高速机的功率可低至1-2MW。高速机是指的转速大于1200转之间的发动机。过去往复式高速天然气发电机组很少应用于大电源，可能由于该技术路线单机功率小、所需要并联的数量多、维护频繁、热效率偏低。而随着数据中心电力需求加剧，并且部分项目具有交付周期和快速响应要求，往复式高速天然气发电机组大型订单逐渐增加。卡特彼勒拥有单台功率21客户看重燃气高速机交货快、快速启停优势。2025年卡特彼勒数据中心提供636台卡特G3520开始交付。2026年卡特彼勒宣布向AIP公司的数据中心提供2GW卡特G3516图30：卡特彼勒Joule项目使用的是2.5MW机型图31：卡特彼勒AIP项目使用的是1.5MW机型数据源：卡特彼勒，卡特彼勒在手订单超5GW，2030年产能将翻倍。卡特彼勒目前有四个大于1GW的往复式天然气主电项目，含2GW的AIP项目，预计2030年产能相对2024图32：卡