供電能力，正在成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)的隱形天花板。

申萬宏源證券于4月16日發(fā)布行業(yè)深度報(bào)告《算力需求增長加劇電力缺口，燃機(jī)市場打開成長空間》指出，北美AI數(shù)據(jù)中心（AIDC）建設(shè)提速，正在將電力供給矛盾推向臨界點(diǎn)。

短期內(nèi)，燃?xì)廨啓C(jī)與往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)憑借快速啟停、靈活部署優(yōu)勢，成為AIDC現(xiàn)階段供電核心方案；航改燃機(jī)啟動(dòng)僅需5-10分鐘，重型燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)效率可達(dá)60%以上；中長期，SMR（小型模塊化核反應(yīng)堆）、可控核聚變、SOFC（固體氧化物燃料電池）被視為AIDC長期供電理想方向。

燃機(jī)：當(dāng)下最能“救火”的方案

面對AIDC的即期供電剛需，申萬宏源認(rèn)為，燃?xì)廨啓C(jī)與往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)是現(xiàn)階段最具可行性的核心方案。

原因在于技術(shù)特性的高度匹配。光伏、風(fēng)電屬于間歇式能源，難以應(yīng)對全天候穩(wěn)定供電需求；核電站與大型水電建設(shè)周期普遍在4-5年以上，無法匹配AIDC的建設(shè)節(jié)奏；而燃?xì)廨啓C(jī)響應(yīng)迅速、調(diào)節(jié)靈活、建設(shè)周期短，是"現(xiàn)階段支撐AIDC連續(xù)負(fù)荷與應(yīng)急備電的主流方案"。

燃機(jī)內(nèi)部，輕重兩類機(jī)型各有側(cè)重：

航改燃機(jī)源于航空發(fā)動(dòng)機(jī)改型，啟動(dòng)時(shí)間僅需5-10分鐘，典型出力5-60MW，占地小、可移動(dòng)部署，適配分布式供能、應(yīng)急調(diào)峰等場景。代表機(jī)型包括GE的LM2500+系列、LM6000系列，西門子能源的SGT-A35，以及三菱重工基于普惠PW4000發(fā)動(dòng)機(jī)推出的FT4000等。

重型燃機(jī)功率更大，典型出力50-500MW，啟動(dòng)時(shí)間30-60分鐘，適配大型AIDC的基荷供電需求。配套聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)后，發(fā)電效率可達(dá)60%以上，是化石能源發(fā)電效率的天花板級(jí)技術(shù)路線。按透平進(jìn)口溫度劃分，重型燃機(jī)從D級(jí)（功率<100MW）到J級(jí)（>1600℃，功率300-400MW）逐級(jí)提升。

往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)則與燃機(jī)形成互補(bǔ)。其啟停更快（5-10分鐘達(dá)滿負(fù)荷）、單機(jī)容量3-20MW、建設(shè)周期15-24個(gè)月，成本可控，主要覆蓋中小型AIDC供能及極端兜底備電場景。Meta在俄亥俄州數(shù)據(jù)中心電廠的實(shí)際部署，就同時(shí)使用了索拉Titan250、西門子能源SGT 400等燃?xì)廨啓C(jī)，以及CAT 3520燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的組合方案。

中長期：三條技術(shù)路線打開長期空間

申萬宏源報(bào)告指出，燃機(jī)是"救火"方案，但AIDC的長期供電需求指向三條前沿技術(shù)路線：SMR、可控核聚變、SOFC。

SMR（小型模塊化核反應(yīng)堆）

國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）將SMR定義為單堆額定輸出功率在10-300MWe的核反應(yīng)堆。與傳統(tǒng)大型核電站相比，SMR采用模塊化設(shè)計(jì)，可"搭積木"式建造，大幅降低施工風(fēng)險(xiǎn)和成本。IAEA最新預(yù)測顯示，至2050年核電發(fā)電能力將提升至現(xiàn)今水平的2.5倍，其中SMR占據(jù)25%。

科技巨頭已密集入局。據(jù)報(bào)告整理：亞馬遜與X-energy合作，計(jì)劃在美國部署超過5吉瓦SMR，目標(biāo)時(shí)間2039年；谷歌與Kairos Power簽署購電協(xié)議，目標(biāo)2030年建成首座SMR；微軟與Constellation簽訂20年購電協(xié)議，重啟三里島核電站；Meta資助TerraPower兩個(gè)核反應(yīng)堆項(xiàng)目，總發(fā)電能力690兆瓦，并與Oklo簽署協(xié)議在俄亥俄州開發(fā)1.2吉瓦核能技術(shù)園區(qū)；甲骨文正在設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)中心，預(yù)計(jì)由三座小型核反應(yīng)堆提供超過1千兆瓦電力。

報(bào)告認(rèn)為，SMR電站的經(jīng)濟(jì)性有望在2030年后媲美天然氣電廠。

可控核聚變

核聚變被視為"終極能源"，當(dāng)前主要分為磁約束和慣性約束兩條技術(shù)路徑。申萬宏源認(rèn)為，磁約束聚變"更具工程化可行性和中長期產(chǎn)業(yè)化的潛力"，代表裝置包括ITER（全球）和EAST（中國）。

科技巨頭同樣積極布局。微軟與Helion合作推進(jìn)脈沖場反構(gòu)型技術(shù)，簽署全球首份聚變購電協(xié)議，預(yù)計(jì)2028年建成；谷歌與CFS、TAE分別布局高溫超導(dǎo)托卡馬克與氫硼聚變；英偉達(dá)投資CFS，聚焦AI+聚變模擬方向。

SOFC（固體氧化物燃料電池）

SOFC工作溫度600-1000℃，可直接兼容天然氣、煤制氣、沼氣等多種燃料，發(fā)電效率45%-60%，結(jié)合熱電聯(lián)供后綜合能量利用效率可超過90%。美國BloomEnergy已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用，為蘋果、沃爾瑪、谷歌等企業(yè)部署多套分布式發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電效率約60%、熱電聯(lián)產(chǎn)效率近90%。

三條路線的共同特點(diǎn)是：環(huán)保、高能量密度、長周期穩(wěn)定供能，高度匹配AIDC的長期需求。申萬宏源認(rèn)為，2030年有望迎來商業(yè)化落地關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

電力結(jié)構(gòu)性錯(cuò)配

報(bào)告判斷，當(dāng)前數(shù)據(jù)中心建設(shè)不是全面缺電，而是結(jié)構(gòu)性錯(cuò)配。根據(jù)EIA（美國能源信息署）數(shù)據(jù)，2024年美國總發(fā)電量4.31萬億千瓦時(shí)，總用電量3.98萬億千瓦時(shí)，整體并不短缺。但美國70%的輸電線路和變壓器運(yùn)行年限超過25年，60%的斷路器運(yùn)行超過30年。

與此同時(shí)，AIDC用電高度集中在加州硅谷、德克薩斯州、弗吉尼亞州等科技產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，電網(wǎng)老化與需求爆發(fā)在時(shí)間和空間上形成雙重錯(cuò)配。

申萬宏源在報(bào)告中提出一個(gè)值得關(guān)注的判斷："供電能力在很大程度上影響AIDC建設(shè)規(guī)模與落地節(jié)奏，供電方案的重要性甚至可能高于算力硬件，成為AI大模型訓(xùn)練與商業(yè)化推進(jìn)中不容忽視的底層約束條件，而非簡單的輔助配套環(huán)節(jié)。"

美國能源部（DOE）發(fā)布的《資源充足性報(bào)告》也明確警示，受電廠退役與電力負(fù)荷增長疊加影響，到2030年美國停電次數(shù)可能增加100%。

申萬宏源在報(bào)告中提出兩條布局主線。

第一條主線聚焦現(xiàn)階段成熟發(fā)電設(shè)備，包括燃?xì)廨啓C(jī)、往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的整機(jī)制造、核心部件、系統(tǒng)集成及運(yùn)維服務(wù)。報(bào)告提及具備總裝能力的航發(fā)動(dòng)力、中國動(dòng)力、東方電氣，以及產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)的應(yīng)流股份、萬澤股份、航宇科技、隆達(dá)股份等。

第二條主線前瞻布局前沿發(fā)電技術(shù)，關(guān)注SMR核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)制造、核聚變核心設(shè)備、SOFC燃料電池的技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化落地。核聚變相關(guān)標(biāo)的包括合鍛智能、聯(lián)創(chuàng)光電、西部超導(dǎo)等。

報(bào)告同時(shí)提示三類風(fēng)險(xiǎn)：AIDC建設(shè)進(jìn)度不及預(yù)期、技術(shù)路線替代風(fēng)險(xiǎn)，以及市場拓展不及預(yù)期（包括地緣因素對海外市場的潛在影響）。