(報告出品方/分析師:銀河證券研究院 趙良畢)
報告原標(biāo)題:通信行業(yè)深度報告:ICT“雙碳”新基建,IDC 溫控新機(jī)遇
算力作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代的關(guān)鍵生產(chǎn)力要素,已經(jīng)成為推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心支撐力和驅(qū)動力。全球不斷加大投入算力及數(shù)據(jù)中心建設(shè),近年增速保持較高水平,目前國內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)背景下“東數(shù)西算”工程加快建設(shè),IDC 資源在我國東西部呈現(xiàn)東密西疏、東熱西冷的特點(diǎn),實(shí)施“東數(shù)西算”有利于數(shù)據(jù)中心提高能效,部署西部地區(qū)算力中心有望帶動產(chǎn)業(yè)鏈跨越式發(fā)展,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)有效增長。
一、全球算力競爭加劇,我國 ICT 建設(shè)駛?cè)?span id="byaydtr" class="wpcom_tag_link">快車道
(一)算力建設(shè)關(guān)乎數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展,各國均不斷發(fā)力
加快培育數(shù)據(jù)要素市場,全球算力競爭不斷提升。2020 年 4 月 9 日,《中共中央、國務(wù)院關(guān)于構(gòu)建更加完善的要素市場化配置體制機(jī)制的意見》中,數(shù)據(jù)首次作為一種新型生產(chǎn)要素在文件中出現(xiàn),與土地、勞動力、資本和技術(shù)等傳統(tǒng)要素并列。計(jì)算力已經(jīng)與國家經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)。
IDC&清華產(chǎn)業(yè)研究院聯(lián)合發(fā)布的《2021-2022 全球計(jì)算力指數(shù)評估報告》表明,計(jì)算力是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代的關(guān)鍵生成要素:
(1)從 2016-2025 年的整體趨勢及預(yù)測來看,各個國家的數(shù)字經(jīng)濟(jì)占 GDP 的比重持續(xù)提升,預(yù)計(jì) 2025 年占比將達(dá)到 41.5%。
(2)計(jì)算力作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代的關(guān)鍵生產(chǎn)力要素,已經(jīng)成為挖掘數(shù)據(jù)要素價值,推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心支撐力和驅(qū)動力。
(3)國家計(jì)算力指數(shù)與 GDP 的走勢呈現(xiàn)出了顯著的正相關(guān)。評估結(jié)果顯示十五個重點(diǎn)國家的計(jì)算力指數(shù)平均每提高 1 點(diǎn),國家的數(shù)字經(jīng)濟(jì)和 GDP 將分別增長 3.5%和 1.8%,預(yù)計(jì)該趨勢在 2021-2025 年將繼續(xù)保持。同時,通過針對不同梯隊(duì)國家的計(jì)算力指數(shù)和 GDP 進(jìn)行進(jìn)一步的回歸分析后,研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)一個國家的計(jì)算力指數(shù)達(dá)到 40 分以上時,國家的計(jì)算力指數(shù)每提升 1 點(diǎn),其對于 GDP 增長的推動力將增加到 1.5 倍,而當(dāng)計(jì)算力指數(shù)達(dá)到 60 分以上時,國家的計(jì)算力指數(shù)每提升 1 點(diǎn),其對于 GDP 增長的推動力將提高到 3.0 倍,對經(jīng)濟(jì)的拉動作用變得更加顯著。
數(shù)字化進(jìn)程不斷推進(jìn),發(fā)展中國家經(jīng)濟(jì)增速較高。根據(jù) IDC 數(shù)據(jù)顯示,2016 年到 2025 年,數(shù)字經(jīng)濟(jì)占比不斷提升,全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)占比2025E為41%,其中發(fā)達(dá)國家數(shù)字經(jīng)濟(jì)占比為48.10%,比發(fā)展中國家高 17.8 個百分點(diǎn)。中美兩國計(jì)算力指數(shù)綜合評估較高,中國計(jì)算力發(fā)展水平漲幅達(dá) 13.5%,處于較高增長水平。總體來看,數(shù)字經(jīng)濟(jì)為各國 GDP 總量貢獻(xiàn)不斷提升,算力提升推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)向好發(fā)展。
全球公有云用戶市場保持增長,IT 側(cè)資本開支不斷增加。云是推動企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的重要驅(qū)動力, 企業(yè)不斷增加對移動技術(shù)、協(xié)作以及其他遠(yuǎn)程工作技術(shù)和基礎(chǔ)架構(gòu)的投資。預(yù)計(jì)到 2023 年,用戶支出將達(dá)到近 6000 億美元,云將占全球企業(yè) IT 消費(fèi)市場的 14.2%。其中軟件化服務(wù)(SaaS)是最大的細(xì)分市場,預(yù)計(jì)該市場在 2023E 用戶支出增長至 2080.80 億美元,相比 2021 年增長 36.73%;云基礎(chǔ)建設(shè)(IaaS)將達(dá)到 1562.76 億美元,相比 2021 年增長 70.53%。為了獲得數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代的比較優(yōu)勢,全球主要國家在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)上進(jìn)行了大規(guī)模投資,全球經(jīng)濟(jì)受到新冠疫情的嚴(yán)重影響下,數(shù)據(jù)中心的建設(shè)保持了較高增速,預(yù)計(jì)在未來幾年云服務(wù)提供商與電信公司之間的合作日益增加,全球云市場有望進(jìn)一步增長。
中國 IDC 市場規(guī)模增速較快,目前處于高速發(fā)展期。受益于我國“新基建”戰(zhàn)略提出和持續(xù)攀升的互聯(lián)網(wǎng)流量,2021 年數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)模不斷增長。根據(jù)中國信通院數(shù)據(jù),我國 2021年 IDC 行業(yè)規(guī)模約 1500.2 億元,近 5 年中國 IDC 市場年均復(fù)合增速約達(dá) 30%,領(lǐng)先于全球 IDC市場增速,其中近三年中國 IDC 市場具有高增速。我國 IDC 行業(yè)增速較快主要系我國 5G 建設(shè)持續(xù)推進(jìn),5G 應(yīng)用項(xiàng)目多點(diǎn)開花不斷落地,預(yù)計(jì)到 2025 年,我國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模達(dá)到 5952億元。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)“東數(shù)西算”工程加速推進(jìn)、互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算大客戶需求不斷擴(kuò)張及數(shù)據(jù)中心在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,數(shù)據(jù)中心行業(yè)發(fā)展前景廣闊,有望保持高速增長。
IDC 機(jī)柜數(shù)量不斷增長,中國東部地區(qū) IDC 中心較多。2021 年 IDC 的機(jī)柜量增長了 99.15萬架,增速為 30%,機(jī)柜量總數(shù)達(dá)到 415.06 萬架,年度增長率達(dá)到 31.39%。隨著 5G 時代數(shù)字經(jīng)濟(jì)向社會各領(lǐng)域持續(xù)滲透,數(shù)據(jù)量爆炸式增長使得全社會對算力需求提升,預(yù)計(jì)每年仍將以20%以上速度高增,有望打開市場新空間。目前我國大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心集中在東部及沿海地區(qū),根據(jù) CDCC 數(shù)據(jù),2021 年華東、華北、華南三地區(qū)機(jī)柜數(shù)占全國總數(shù)的 79%,而東北、西北地區(qū)占比相對較低。
我國東部地區(qū) IDC 上架率較高,西部地區(qū)加速建設(shè)。目前 IDC 機(jī)房在我國東西部呈現(xiàn)差異較大發(fā)展,體現(xiàn)東密西疏、東熱西冷的特點(diǎn)。2021 年新增機(jī)柜對比可知,東部及沿海地區(qū)數(shù)據(jù)中心上架率高,西部上架率較低。2021 年華東、華北、華南三地上架率約 60%-70%,而東北、西北、西南及華中上架率僅有 30%-40%。在政策布局方面,國家不斷推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展,形成以數(shù)據(jù)為紐帶的區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展新格局。對于網(wǎng)絡(luò)時延要求不高的業(yè)務(wù),率先向西部轉(zhuǎn)移建設(shè),由于西部地區(qū)氣溫較低優(yōu)勢突出,實(shí)施“東數(shù)西算”有利于數(shù)據(jù)中心提高能效,西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)有效增長。
(二)數(shù)字經(jīng)濟(jì)政策護(hù)航,“東數(shù)西算”工程建設(shè)有望超預(yù)期
把握數(shù)字化發(fā)展機(jī)遇,拓展經(jīng)濟(jì)發(fā)展新空間。2022 年 1 月,國務(wù)院發(fā)布《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》,規(guī)劃強(qiáng)調(diào)數(shù)字經(jīng)濟(jì)是繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)之后的主要經(jīng)濟(jì)形態(tài),是以數(shù)據(jù)資源為關(guān)鍵要素,以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)為主要載體,以信息通信技術(shù)融合應(yīng)用、全要素?cái)?shù)字化轉(zhuǎn)型為重要推動力,促進(jìn)公平與效率更加統(tǒng)一的新經(jīng)濟(jì)形態(tài)。同時,規(guī)劃明確提出到 2025 年,數(shù)字經(jīng)濟(jì)邁向全面擴(kuò)展期,數(shù)字經(jīng)濟(jì)核心產(chǎn)業(yè)增加值占 GDP 比重達(dá)到 10%。基于上述規(guī)劃,2022年 5 月 26 日,工信部在 2022 年中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上指出,堅(jiān)持適度超前建設(shè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施,加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等布局。
推進(jìn)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè),提升數(shù)據(jù)中心可再生能源利用率。我國能源結(jié)構(gòu)正處在不斷優(yōu)化的過程中,新能源地區(qū)分布不均衡,特別是水力、光伏、風(fēng)能,主要集中在中西部地區(qū),而使用端主要在東部沿海地區(qū),雖然通過“西電東送”工程部分緩解了東部地區(qū)用電緊張問題,但是作為高耗能的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè),協(xié)調(diào)東西部發(fā)展布局、降低能耗就十分必要。全國各省市、地區(qū)相繼出臺了各種強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)中心綠色、節(jié)能的政策要求,進(jìn)而促進(jìn)能源生產(chǎn)、運(yùn)輸、消費(fèi)等各環(huán)節(jié)智能化升級,催化能源行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型。
東西部資源高效匹配,建立全國一體化協(xié)同創(chuàng)新體系?!皷|數(shù)西算”工程是我國繼“南水北調(diào)”、“西氣東輸”、“西電東送”之后的又一項(xiàng)重大的國家戰(zhàn)略工程,將東部海量數(shù)據(jù)有序引導(dǎo)到西部,優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局,縮小東西部經(jīng)濟(jì)差異,促進(jìn)東西部協(xié)同發(fā)展。2022 年 2 月17 日,國家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)通知,同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等 8 地啟動建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn),并規(guī)劃了 10 個國家數(shù)據(jù)中心集群。全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設(shè)計(jì),“東數(shù)西算”工程正式全面啟動。國家以“東數(shù)西算”為依托,持續(xù)推進(jìn)數(shù)據(jù)中心與算力、云、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)要素、數(shù)據(jù)應(yīng)用和安全等協(xié)同發(fā)展,形成以數(shù)據(jù)為紐帶的區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展新格局,助力數(shù)字經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展。
全球算力網(wǎng)絡(luò)競爭力凸顯,ICT 產(chǎn)業(yè)鏈有望迎來發(fā)展新空間。通過全國一體化的數(shù)據(jù)中心布局建設(shè),擴(kuò)大算力設(shè)施規(guī)模,提高算力使用效率,實(shí)現(xiàn)全國算力規(guī)?;?、集約化發(fā)展,有望進(jìn)一步提升國家算力水平和全球競爭能力。同時,擴(kuò)大數(shù)據(jù)中心在中西部地區(qū)覆蓋,能夠就近消納中西部地區(qū)新型綠色能源,持續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心能源使用效率。通過算力樞紐和數(shù)據(jù)中心集群建設(shè),將有力帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)上下游投資,促進(jìn)東西部數(shù)據(jù)流通、價值傳遞,延展東部發(fā)展空間,推進(jìn)西部大開發(fā)形成全國均衡發(fā)展新格局。
(三)雙碳減排目標(biāo)明確,綠色節(jié)能成為發(fā)展必需
能源變革不斷創(chuàng)新升級,低碳轉(zhuǎn)型融入社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。自上個世紀(jì)人類逐漸認(rèn)識到碳排放造成的不利影響,各國政府和國際組織不斷進(jìn)行合作,經(jīng)過不懈努力、廣泛磋商,在聯(lián)合國和世界氣候大會的框架下達(dá)成了一系列重要共識,形成了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(1992 年簽署,1994 年生效)、《京都議定書》(1997 年達(dá)成,2005 年生效)和《巴黎協(xié)定》(2015年達(dá)成,2016 年生效)等文件,其中《巴黎協(xié)定》規(guī)定了“把全球平均氣溫升幅控制在工業(yè)化前水平以上低于 2 以內(nèi)”的基礎(chǔ)目標(biāo)和“將氣溫升幅限制在工業(yè)化前水平以上 1.5 之內(nèi)”的努力目標(biāo)。
推動能源革命,落實(shí)碳達(dá)峰行動方案。為了達(dá)到《巴黎協(xié)定》所規(guī)定的目標(biāo),我國政府也提出了切合我國實(shí)際的雙碳行動計(jì)劃,2020 年 9 月 22 日,我國在第七十五屆聯(lián)合國大會上宣布,中國力爭 2030 年前二氧化碳排放達(dá)到峰值,努力爭取 2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。中國的“雙碳”目標(biāo)正式確立,展現(xiàn)了中國政府應(yīng)對全球氣候變化問題上的決心和信心。同時 2021年度《政府工作報告》中指出:扎實(shí)做好碳達(dá)峰、碳中和各項(xiàng)工作,制定 2030 年前碳排放達(dá)峰行動方案。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)。推動煤炭清潔高效利用,大力發(fā)展新能源,在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電。擴(kuò)大環(huán)境保護(hù)、節(jié)能節(jié)水等企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄范圍,促進(jìn)新型節(jié)能環(huán)保技術(shù)、裝備和產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用,培育壯大節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè),推動資源節(jié)約高效利用。落實(shí) 2030 年應(yīng)對氣候變化國家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)。加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型,協(xié)同推進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境高水平保護(hù),單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗和二氧化碳排放分別降低 13.5%、18%。
聚焦數(shù)據(jù)中心低碳發(fā)展,實(shí)現(xiàn)雙碳方式產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在雙碳背景下,“東數(shù)西算”工程中數(shù)據(jù)中心西部遷移,PUE 值有望降低帶來能耗電量高效利用。能源高效節(jié)能、革新升級已是大勢所趨和必然要求。
二、新型數(shù)據(jù)中心重視節(jié)能,相關(guān)領(lǐng)域市場彈性有望提升
(一)數(shù)據(jù)中心能耗突出,綠色節(jié)能是發(fā)展趨勢
綠電成為發(fā)展趨勢,低碳發(fā)展中發(fā)揮重要作用。隨著大力發(fā)展數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè),數(shù)據(jù)中心能耗在國民經(jīng)濟(jì)中的占比也在不斷提高。研究表明,預(yù)計(jì) 2025 年,數(shù)據(jù)中心能耗總量將達(dá)到 3952億 kW·h,占全社會用電總量的 4.05%,比例逐年攀升。整體來看,由服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等所構(gòu)成的 IT 設(shè)備系統(tǒng)所產(chǎn)生的功耗約占數(shù)據(jù)中心總功耗的 45%??照{(diào)系統(tǒng)同樣是數(shù)據(jù)中心提高能源效率的重點(diǎn)環(huán)節(jié),所產(chǎn)生的功耗約占數(shù)據(jù)中心總功耗的 40%。降 PUE 將成為未來發(fā)展趨勢,主要從制冷方面入手。
數(shù)據(jù)中心碳排放不斷控制,PUE 值不斷改善。根據(jù)國家能源局 2020 年全國電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 6000 千瓦及以上電廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗每度電用煤 305.5 克,二氧化碳排放量按每噸標(biāo)煤排放 2.7 噸二氧化碳來計(jì)算,2021 年全國數(shù)據(jù)中心二氧化碳排放量 7830 萬噸,2030 年預(yù)計(jì)排放約 1.5 億噸二氧化碳。
(二)能耗指標(biāo)要求明確,降低 PUE 成為關(guān)注重點(diǎn)
量化指標(biāo)評估數(shù)據(jù)中心能源效率。為評價數(shù)據(jù)中心的能效問題,目前廣泛采用 PUE(Power Usage Effectiveness)作為重要的評價指標(biāo),指標(biāo)是數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與 IT 負(fù)載消耗的能源的比值。PUE 通常以年度為計(jì)量區(qū)間,其中數(shù)據(jù)中心總能耗包括 IT 設(shè)備能耗和制冷、配電等系統(tǒng)的能耗,其值大于 1,越接近 1 表明非 IT 設(shè)備耗能越少,即能效水平越好。
能耗水平降低空間較大,制冷技術(shù)能耗控制值得關(guān)注。2021 年全國數(shù)據(jù)中心平均 PUE 為1.49,其中按照地區(qū)統(tǒng)計(jì)分析,華中、華南地區(qū)受地理位置和上架率及多種因素的影響,數(shù)據(jù)中心平均 PUE 值接近 1.60,存在較大的提升空間;華北、華東的數(shù)據(jù)中心平均 PUE 接近 1.40,除地理位置的優(yōu)勢外,該地區(qū)的建設(shè)和管理水平在近幾年也有較大提升,規(guī)?;?、集約化和綠色化水平較高。目前國內(nèi)的政策已經(jīng)開始提高數(shù)據(jù)中心的建設(shè)門檻,未來新建設(shè)的數(shù)據(jù)中心將會以低 PUE 值的數(shù)據(jù)中心為主,降 PUE 將成為未來發(fā)展趨勢,主要從制冷方面入手,因此具有革命性散熱技術(shù)的公司值得關(guān)注。
數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)及服務(wù)器系統(tǒng)能耗占比較大。數(shù)據(jù)中心的耗能部分主要包括 IT 設(shè)備、制冷系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及其他設(shè)施(包括安防設(shè)備、滅火、防水、傳感器以及相關(guān)數(shù)據(jù)中心建筑的管理系統(tǒng)等)。整體來看,由服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等所構(gòu)成的 IT 設(shè)備系統(tǒng)所產(chǎn)生的功耗約占數(shù)據(jù)中心總功耗的 45%。其中服務(wù)器系統(tǒng)約占 50%,存儲系統(tǒng)約占 35%,網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備約占 15%??照{(diào)系統(tǒng)仍然是數(shù)據(jù)中心提高能源效率的重點(diǎn)環(huán)節(jié),它所產(chǎn)生的功耗約占數(shù)據(jù)中心總功耗的 40%。電源系統(tǒng)和照明系統(tǒng)分別占數(shù)據(jù)中心總耗電量的 10%和 5%。
(三)溫控系統(tǒng)持續(xù)優(yōu)化,節(jié)能技術(shù)變革打開新機(jī)遇
溫控系統(tǒng)多元化趨勢,節(jié)能技術(shù)不斷突破。當(dāng)前主流的制冷方式包括風(fēng)冷、水冷、間接蒸發(fā)冷卻和液冷技術(shù),根據(jù)數(shù)據(jù)中心規(guī)模、環(huán)境特點(diǎn)選擇合適的制冷技術(shù)。提高數(shù)據(jù)中心的能效,尤其是空調(diào)制冷系統(tǒng)的能效成為研究重點(diǎn)。目前,數(shù)據(jù)中心空調(diào)制冷能效比的提升主要從液冷和自然冷源兩方面入手。從制冷方式來看,風(fēng)冷將逐漸被安裝靈活、效率更高的液冷方式所取代。液冷技術(shù)目前應(yīng)用于 5G 場景,通常對骨干網(wǎng) OTN 設(shè)備、承載網(wǎng)設(shè)備以及 5G BBU 設(shè)備進(jìn)行液冷,采用液冷技術(shù)可以通過液體將發(fā)熱元件熱量帶走,實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的自然散熱,相互傳統(tǒng)制冷方法,液冷技術(shù)更為高效節(jié)能。
冷卻系統(tǒng)不斷優(yōu)化。為了客觀評價這些制冷技術(shù)以便進(jìn)一步提高節(jié)能減排效率,中國制冷學(xué)會數(shù)據(jù)中心冷卻工作組研究認(rèn)為:采用數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)綜合性能系數(shù)(GCOP)作為評價指標(biāo)更為合理。
其中,GCOP 為數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)綜合性能系數(shù)指標(biāo),用于評價數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的能效。為數(shù)據(jù)中心總能耗,其中不僅包括數(shù)據(jù)中心市電供電量,也包括數(shù)據(jù)中心配置的發(fā)電機(jī)的供電量。為制冷系統(tǒng)能耗,包括機(jī)房外制冷系統(tǒng)的能耗,另外包括 UPS 供電的制冷風(fēng)扇、關(guān)鍵泵以及設(shè)備機(jī)柜內(nèi)風(fēng)扇等制冷設(shè)備產(chǎn)生的能耗。
實(shí)際情況中,為了使能效評價結(jié)果更具有說服力與可比較性。冷卻工作組建議使用數(shù)據(jù)中心全年平均綜合性能系統(tǒng)數(shù)的(GCOPA)指標(biāo)和特定工況下數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)綜合性能系數(shù)(GCOPS)作為評價標(biāo)準(zhǔn)。
冷卻工作組根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)針對來自內(nèi)蒙古呼和浩特、廣東深圳、河北廊坊等地的高效數(shù)據(jù)中心進(jìn)行分析。這些數(shù)據(jù)中心分布在不同建筑氣候區(qū),使用了不同系統(tǒng)形式和運(yùn)行策略,例如高效末端、自然冷卻、AI 控制的運(yùn)行優(yōu)化等。數(shù)據(jù)表明西部地區(qū)建設(shè)新型數(shù)據(jù)中心制冷能耗較優(yōu)。我國數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)能效存在極大差異,提升我國數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的能效意義較大,冷卻系統(tǒng)仍存在巨大的節(jié)能潛力。
數(shù)據(jù)中心容量不斷擴(kuò)充,中美兩國貢獻(xiàn)較多。根據(jù) Synergy Research Group 的最新數(shù)據(jù)顯示,由大型供應(yīng)商運(yùn)營的大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量已增至 700 家,而以關(guān)鍵 IT 負(fù)載衡量,美國占這些數(shù)據(jù)中心容量的 49%,中國是繼美國之后對超大型數(shù)據(jù)中心容量貢獻(xiàn)第二大的國家,占總量的 15%。其余的產(chǎn)能分布在亞太地區(qū)(13%)、EMEA 地區(qū)(19%)和加拿大/拉丁美洲(4%)。超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心數(shù)量翻一番用了五年時間,但容量翻番用了不到四年時間。
空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)成本較多。根據(jù)IBM數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本中空調(diào)系統(tǒng)的占比為16.7%??傮w來說,2021 年數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備總支出為 1850 億美元,能源方面建設(shè)資本開支占較大份額,能源建設(shè)及利用效率有望進(jìn)一步提升。
數(shù)據(jù)中心資本穩(wěn)步增長,溫控市場打開新空間。根據(jù) Synergy Research 的數(shù)據(jù),2021年數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備總支出(包括云/非云硬件和軟件)為 1850 億美元,公有云基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備支出占比為 47%。面向硬件的服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)合計(jì)占數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施市場的 77%。
操作系統(tǒng)、虛擬化軟件、云管理和網(wǎng)絡(luò)安全占了其余部分。參照 2021 年全球數(shù)據(jù)中心資本開支增長 10%的現(xiàn)實(shí),假設(shè)未來 4 年數(shù)據(jù)中心每年資本開支保持增長 10%,我國數(shù)據(jù)中心溫控系統(tǒng)市場規(guī)模 2021 年為 301 億元,可在 2025 年達(dá)到 441 億元。
三、聚焦綠色溫控節(jié)能,掌握核心技術(shù)公司有望持續(xù)受益
(一)英維克:打造溫控全產(chǎn)業(yè)鏈,行業(yè)高景氣領(lǐng)跑者受益
國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的精密溫控龍頭,聚焦精密溫控節(jié)能產(chǎn)品和解決方案。公司自成立以來,一直專注于數(shù)據(jù)機(jī)房等精密環(huán)境控制技術(shù)的研發(fā),致力于為云計(jì)算數(shù)據(jù)中心、通信網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)架構(gòu)及各種專業(yè)環(huán)境控制領(lǐng)域提供解決方案,“東數(shù)西算”項(xiàng)目中提供節(jié)能技術(shù)。
公司營業(yè)收入高速增長,盈利能力表現(xiàn)良好。2022Q1,公司實(shí)現(xiàn)營收 4.00 億元,同比增長 17.10%,歸母凈利潤 0.13 億元,同比下降 59.26%,主要受原材料價格上漲、疫情反復(fù)等因素影響。2021 年英維克實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入 22.28 億元,同比增長 29.71%,自 2017 年以來 CAGR 達(dá)34.65%,主要是由于機(jī)房溫控一些大項(xiàng)目驗(yàn)收確認(rèn),以及機(jī)柜溫控節(jié)能產(chǎn)品收入增長。受益于整個行業(yè)的景氣度,全年實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤 2.05 億元,同比增長 12.86%,自 2017 年以來 CAGR達(dá) 24.25%,主要源自數(shù)據(jù)中心及戶外機(jī)柜空調(diào)業(yè)務(wù)的持續(xù)增長。
公司毛利率總體穩(wěn)定,未來有望止跌回升。2021 年公司銷售毛利率為 29.35%,同比下降9.50%,主要原因系上游原材料成本提升,公司整體盈利能力承壓。凈利率總體有所下降,銷售凈利率為 8.92%,同比下降 15.85%。隨著公司持續(xù)數(shù)據(jù)機(jī)房等精密環(huán)境控制技術(shù)的研發(fā),技術(shù)平臺得到復(fù)用,規(guī)模效應(yīng)愈發(fā)顯著,公司未來毛利率及凈利率有望企穩(wěn)回升。
蒸發(fā)冷卻、液冷技術(shù)為未來發(fā)展趨勢,公司技術(shù)儲備充足,產(chǎn)品系列覆蓋全面。目前國內(nèi)數(shù)據(jù)中心溫控方式仍然以風(fēng)冷、冷凍水為主,由于熱密度、耗能的提升,傳統(tǒng)方案已經(jīng)不能滿足市場需求,散熱方式逐漸從傳統(tǒng)風(fēng)冷模式發(fā)展到背板空調(diào)、液冷等新型散熱方式,數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)呈現(xiàn)出冷卻設(shè)備貼近服務(wù)器、核心發(fā)熱設(shè)備的趨勢,液冷、蒸發(fā)冷卻技術(shù)優(yōu)勢明顯。
研發(fā)投入持續(xù)增加提升核心競爭力,溫控系統(tǒng)不斷優(yōu)化。公司以技術(shù)創(chuàng)新作為企業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動力,不斷加大研發(fā)投入。雖然受到上游原材料價格急速上漲和疫情反復(fù)的不利影響,公司始終堅(jiān)持加大研發(fā)力度,為公司后續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。英維克作為細(xì)分行業(yè)龍頭,及時捕捉市場發(fā)展動向,以技術(shù)創(chuàng)新作為企業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動力。
公司產(chǎn)品線豐富,方案靈活凸顯競爭優(yōu)勢。英維克的機(jī)房溫控節(jié)能產(chǎn)品主要針對數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器機(jī)房、通信機(jī)房、高精度實(shí)驗(yàn)室等領(lǐng)域的房間級專用溫控節(jié)能解決方案,用于對設(shè)備機(jī)房或?qū)嶒?yàn)室空間的精密溫濕度和潔凈度的控制調(diào)節(jié)。其中包括 CyberMate 機(jī)房專用空調(diào)&實(shí)驗(yàn)室專用空調(diào)、iFreecooling 多聯(lián)式泵循環(huán)自然冷卻機(jī)組、XRow 列間空調(diào)、XFlex 模塊化間接蒸發(fā)冷卻機(jī)組、XStorm 直接蒸發(fā)式高效風(fēng)墻冷卻系統(tǒng)、XSpace 微模塊數(shù)據(jù)中心、XRack 微模塊機(jī)柜解決方案、XGlacier 液冷溫控系統(tǒng)等產(chǎn)品與解決方案。
公司的產(chǎn)品直接或通過系統(tǒng)集成商提供給數(shù)據(jù)中心業(yè)主、IDC 運(yùn)營商、大型互聯(lián)網(wǎng)公司,歷年來公司已為騰訊、阿里巴巴、秦淮數(shù)據(jù)、萬國數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)港、中國移動、中國電信、中國聯(lián)通等用戶的大型數(shù)據(jù)中心提供了大量高效節(jié)能的制冷產(chǎn)品及系統(tǒng)。此外,英維克還提供機(jī)柜溫控節(jié)能產(chǎn)品主要針對無線通信基站、儲能電站、智能電網(wǎng)各級輸配電設(shè)備柜、電動汽車充電樁、ETC 門架系統(tǒng)等戶外機(jī)柜或集裝箱的應(yīng)用場合提供溫控節(jié)能解決方案,以及用于智能制造設(shè)備的機(jī)柜溫控產(chǎn)品。
(二)佳力圖:運(yùn)營商市場企穩(wěn)互聯(lián)網(wǎng)市場突破,業(yè)績有望邊際改善
精密環(huán)境溫控龍頭,打造恒溫恒濕解決方案。公司產(chǎn)品應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心機(jī)房、通信基站以及其他恒溫恒濕等精密環(huán)境,公司客戶涵蓋政府部門以及通信、金融、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、軌道交通、航空、能源等眾多行業(yè)。公司產(chǎn)品服務(wù)于中國電信、中國聯(lián)通、中國移動、華為等知名企業(yè)。目前,公司擁有精密空調(diào)設(shè)備、冷水機(jī)組兩大類產(chǎn)品,十三個系列產(chǎn)品線,產(chǎn)品的先進(jìn)性、可靠性以及節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢在行業(yè)中始終保持主導(dǎo)地位,同時公司依托在環(huán)境控制技術(shù)和節(jié)能技術(shù)方面的優(yōu)勢,為數(shù)據(jù)中心提供節(jié)能改造服務(wù)。
公司營業(yè)收入保持增長,凈利潤有所下滑。2022Q1,公司實(shí)現(xiàn)營收 1.22 億元,同比下降10.69%,歸母凈利潤 0.14 億元,同比下降 36.68%,主要受原材料價格上漲、疫情反復(fù)、競爭加劇等因素影響。
2021 年佳力圖實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入 6.67 億元,同比增長 6.68%,自 2017 年以來CAGR 達(dá) 9.73%,全年實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤 0.85 億元,同比下滑 26.35%,2021 年,公司主要是受到以下因素影響導(dǎo)致利潤下滑,(1)南京疫情停工待產(chǎn)、限電限產(chǎn)、疫情延時交付驗(yàn)收的各種困難;(2)隨著市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大,國內(nèi)機(jī)房空調(diào)市場競爭較激烈;(3)原材料價格特別是大宗商品價格持續(xù)上漲,原材料成本占公司營業(yè)成本平均比例達(dá) 70%以上,是公司產(chǎn)品成本的主要組成部分,銅、鍍鋅鋼板在 2021 年度一直呈現(xiàn)上漲趨勢,采購價格較 2020 年上漲了 20%-40%,導(dǎo)致公司成本呈現(xiàn)大比例增長。
圖 17. 公司受多因素影響毛利率有所下降(單位:%)
公司精密環(huán)境領(lǐng)域產(chǎn)品豐富,技術(shù)先進(jìn)。公司產(chǎn)品應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心機(jī)房、通信基站以及其他恒溫恒濕等精密環(huán)境,公司客戶涵蓋政府部門以及通信、金融、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、軌道交通、航空、能源等眾多行業(yè)。公司產(chǎn)品服務(wù)于中國電信、中國聯(lián)通、中國移動、華為等知名企業(yè)。
目前,公司擁有精密空調(diào)設(shè)備、冷水機(jī)組兩大類產(chǎn)品,十三個系列產(chǎn)品線,產(chǎn)品的先進(jìn)性、可靠性以及節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢在行業(yè)中始終保持主導(dǎo)地位,同時公司依托在環(huán)境控制技術(shù)和節(jié)能技術(shù)方面的優(yōu)勢,為數(shù)據(jù)中心提供節(jié)能改造服務(wù)。
研發(fā)投入不斷投入,空調(diào)效率持續(xù)提升。雖然受到上游原材料價格急速上漲和疫情反復(fù)的不利影響,公司始終保持加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)建設(shè),加強(qiáng)與高等院校、行業(yè)專家等機(jī)構(gòu)、人士的合作,推動尖端理論研究和實(shí)踐,依托現(xiàn)有的研發(fā)體系,充分發(fā)揮節(jié)能控制方面的技術(shù)優(yōu)勢,加快機(jī)房智能節(jié)能管理系統(tǒng)的研制,進(jìn)一步提高公司產(chǎn)品的性能指標(biāo),加強(qiáng)在空調(diào)換熱器效率提升、供配電技術(shù)方面的基礎(chǔ)性研究實(shí)力,全面提升公司在機(jī)房環(huán)境控制一體化解決方案方面的創(chuàng)新能力。
公司核心技術(shù)不斷凸顯。2021 年末公司擁有的核心技術(shù)有 36 項(xiàng),同時有包含帶封閉式高效冷卻循環(huán)的通信模塊、數(shù)據(jù)中心冷凍站集中控制系統(tǒng)、機(jī)房空調(diào) VRF 系統(tǒng)、CPU 液冷技術(shù)、VRF 技術(shù)在機(jī)房空調(diào)領(lǐng)域的初級應(yīng)用等 28 項(xiàng)在研項(xiàng)目。
(三)其他節(jié)能相關(guān)公司情況
申菱環(huán)境是國內(nèi)提供人工環(huán)境調(diào)控整體解決方案的領(lǐng)先企業(yè),服務(wù)場景數(shù)值中心、電力、化工、能源、軌道交通、環(huán)保、軍工等領(lǐng)域。產(chǎn)品主要可分為數(shù)據(jù)服務(wù)空調(diào)、工業(yè)空調(diào)、特種空調(diào)三部分。公司是華為數(shù)據(jù)服務(wù)空調(diào)的主要供應(yīng)商,與華為存在多年合作關(guān)系。除了華為業(yè)務(wù)的快速增長,也獲得了騰訊等互聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)的認(rèn)可。此外,申菱環(huán)境在儲能方面也有布局。
依米康致力于在通信機(jī)房、數(shù)據(jù)中心、智慧建設(shè)以及能源管理領(lǐng)域?yàn)榭蛻籼峁┊a(chǎn)品和整體解決方案,包括從硬件到軟件,從室內(nèi)精密空調(diào)到室外磁懸浮主機(jī),從一體機(jī)和微模塊到大型數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和運(yùn)維服務(wù),助力客戶面對能源和生態(tài)挑戰(zhàn)。公司信息數(shù)據(jù)領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備、智能工程、物聯(lián)軟件、智慧服務(wù)四大板塊業(yè)務(wù)均可為數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈提供產(chǎn)品及服務(wù)。
高瀾股份是國內(nèi)領(lǐng)先的純水冷卻設(shè)備專業(yè)供應(yīng)商,是國家級專精特新“小巨人”企業(yè),從大功率電力電子裝置用純水冷卻設(shè)備及控制系統(tǒng)起家,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于發(fā)電、輸電、配電及用電各個環(huán)節(jié)電力電子裝置。2020 年以來,通過企業(yè)并購,其新能源汽車業(yè)務(wù)收入大幅提升,動力電池?zé)峁芾懋a(chǎn)品、新能源汽車電子制造產(chǎn)品收入占總營收比重均大幅上漲,合計(jì)收入占總營收比重達(dá)到 48.88%,首次超過純水冷卻設(shè)備成為公司第一大收入來源。
四、總結(jié)
“東數(shù)西算”工程驅(qū)動數(shù)據(jù)中心景氣度持續(xù)提升,在雙碳背景下綠色節(jié)能成為數(shù)據(jù)中心長期發(fā)展趨勢。降低 PUE 的重點(diǎn)在于溫控系統(tǒng)的優(yōu)化,具備節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)的公司集中度有望提升。建議關(guān)注標(biāo)的: 節(jié)能相關(guān)的英維克,佳力圖,申菱環(huán)境,依米康,高瀾股份。
五、風(fēng)險提示
節(jié)能技術(shù)突破不及預(yù)期導(dǎo)致供給端產(chǎn)能釋放緩;
原材料短缺及價格上漲;
市場競爭加??;
下游數(shù)據(jù)中心市場增速不及預(yù)期。
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