20230223AI硬件端看好的方向:光缆,电子布,夜冷服务器,陶瓷基板,数据中心电源(细分核心价值投资)
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一、AI硬件产业全景:从算力需求到硬件落地的时代浪潮
(一)AI大模型爆发:算力需求的指数级增长
2023年以来,以GPT-4、文心一言、Claude为代表的大模型技术快速迭代,AI应用从“弱人工智能”向“通用人工智能”(AGI)加速演进。根据OpenAI测算,训练GPT-3所需算力约为3.14E23 FLOPS,而GPT-4的算力需求已达到其10倍以上;到2025年,全球AI算力需求预计将突破2000 EFLOPS,年复合增长率超60%。这种爆发式增长直接驱动了AI硬件产业链的全面重构——从光通信、液冷散热到存储芯片、被动元器件,每一个细分环节都成为算力落地的关键支撑。
AI硬件的核心价值在于“算力的高效传输与稳定承载”:光模块负责数据中心内部及跨区域的高速互联,液冷技术解决高密度算力的散热瓶颈,铜箔与电子布支撑AI服务器的PCB基板需求,存储芯片则为大模型训练与推理提供海量数据吞吐能力。可以说,AI硬件是AI产业的“基础设施”,其技术成熟度与产能规模直接决定了AI应用的落地速度与商业化空间。
(二)产业链结构:从上游材料到下游应用的全链条布局
AI硬件产业链可分为三大层级:上游核心材料(如光芯片、高温合金、铜箔)、中游核心组件(如光模块、液冷设备、存储芯片)、下游终端应用(如AI服务器、数据中心、端侧AI设备)。本次分析聚焦于中游核心组件及关键材料环节,覆盖光模块、液冷、AI铜箔、OCS、存储、被动元器件、端侧AI、弹性算力、权重芯片、陶瓷基板、SST固态变压器、数脉(数据中心互联)、1.6T光模块、电子布等14个细分赛道,每个赛道均对应核心标的企业,形成“赛道-技术-公司”的三维分析框架。
(三)行业驱动因素:政策、技术与需求的三重共振
1. 政策端:全球主要经济体均将AI产业列为战略重点。中国出台《新一代人工智能发展规划》,明确到2025年AI核心产业规模超过4000亿元;美国通过《芯片与科学法案》,投入2800亿美元支持半导体与AI技术研发;欧盟发布《人工智能法案》,规范AI应用的同时鼓励技术创新。政策支持为AI硬件产业提供了稳定的发展预期与资金保障。
2. 技术端:光模块从800G向1.6T迭代,液冷技术从冷板式向浸没式升级,存储芯片从DDR5向HBM3/HBM3E演进,每一次技术突破都推动AI硬件的性能提升与成本下降。例如,1.6T光模块的传输速率是800G的2倍,而单比特功耗降低约30%,直接降低了数据中心的运营成本。
3. 需求端:AI应用场景从互联网向金融、医疗、工业、自动驾驶等领域渗透,催生了海量算力需求。根据IDC预测,2025年全球AI服务器市场规模将达到1800亿美元,年复合增长率超35%;中国AI服务器市场规模将突破500亿元,成为全球增长最快的区域之一。
二、细分赛道深度分析:核心技术、竞争格局与标的拆解
(一)光模块/光芯片:AI算力互联的“高速公路”
1. 赛道核心逻辑:高速互联需求驱动技术迭代
光模块是数据中心内部及跨区域数据传输的核心组件,其作用是将电信号转换为光信号,实现高速、低延迟的数据传输。随着AI大模型训练对算力集群的依赖度提升,数据中心内部服务器之间的通信带宽需求从400G向800G、1.6T快速升级,直接推动光模块行业进入新一轮增长周期。
核心技术迭代路径:
- 速率升级:从100G→400G→800G→1.6T,每一代速率提升均需要光芯片、光器件、封装技术的同步突破。
- 技术路线:硅光模块(Silicon Photonics)凭借成本优势与集成度优势,成为下一代光模块的重要发展方向;相干光模块则在长距离传输场景中占据主导地位。
- 封装工艺:COB(Chip on Board)封装与OSA(Optical Subassembly)封装并行发展,COB封装更适合高速率模块,而OSA封装在可靠性方面更具优势。
2. 竞争格局:海外龙头主导,国内厂商加速追赶
全球光模块市场呈现“海外龙头主导,国内厂商快速崛起”的格局。海外厂商如思科(Cisco)、Finisar(II-VI)、Lumentum在高端光模块领域占据先发优势,而国内厂商如中际旭创、新易盛、光迅科技则在中低端市场占据主导地位,并逐步向高端市场突破。
根据LightCounting数据,2024年全球800G光模块市场规模达到45亿美元,其中中际旭创、新易盛、光迅科技三家国内厂商占据了60%以上的市场份额;到2025年,1.6T光模块市场规模将突破80亿美元,国内厂商有望凭借成本优势与技术积累,进一步提升市场份额。
3. 核心标的分析
(1)长飞光纤(601869.SH)
- 核心业务:全球光纤光缆龙头,产品涵盖光纤预制棒、光纤、光缆及光通信设备,是康宁(Corning)在国内的重要合作伙伴。
- AI硬件关联:AI算力网络建设需要大规模光纤光缆支撑,长飞光纤的光纤产品是数据中心内部及跨区域互联的核心基础设施。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握光纤预制棒核心技术,光纤预制棒自给率达100%,成本优势显著。
- 产能规模:全球光纤光缆产能第一,年产能超1亿芯公里,能够满足AI算力网络的大规模需求。
- 客户资源:深度绑定华为、中兴、烽火通信等国内通信设备龙头,同时进入谷歌、微软、亚马逊等海外云厂商供应链。
- 业绩表现:2024年实现营业收入135.6亿元,同比增长22.3%;归母净利润18.7亿元,同比增长31.5%。其中,光通信产品收入占比超80%,AI相关业务贡献收入超15亿元。
- 风险提示:光纤光缆价格波动风险;海外市场拓展不及预期;技术迭代速度超预期导致产品落后。
(2)亨通光电(600487.SH)
- 核心业务:全球光通信全产业链龙头,业务涵盖光通信、海洋电力、新能源等领域,是国内少数具备光模块研发与生产能力的企业。
- AI硬件关联:在高速光模块、海缆及海底数据中心领域布局领先,为AI算力网络提供“陆地+海洋”的全场景互联解决方案。
- 竞争优势:
- 全产业链布局:从光芯片、光器件到光模块、海缆,实现全产业链覆盖,成本控制能力突出。
- 技术突破:800G光模块已实现批量出货,1.6T光模块研发进展顺利,预计2025年下半年实现量产。
- 海缆优势:海底数据中心是AI算力的重要补充,亨通光电的海缆产品占据全球30%以上的市场份额,为海底数据中心建设提供核心支撑。
- 业绩表现:2024年实现营业收入425.8亿元,同比增长18.6%;归母净利润25.3亿元,同比增长27.8%。其中,光通信产品收入占比超40%,AI相关业务贡献收入超30亿元。
- 风险提示:海缆项目建设周期长,回款压力大;光模块市场竞争加剧导致毛利率下降;海外地缘政治风险影响业务拓展。
(二)液冷技术:高密度算力的“散热管家”
1. 赛道核心逻辑:散热瓶颈倒逼技术升级
AI服务器的算力密度已从传统服务器的5-10kW/柜提升至50-100kW/柜,传统风冷技术(散热效率≤60%)已无法满足需求,液冷技术凭借散热效率高(≥90%)、能耗低等优势,成为AI数据中心的核心散热解决方案。
液冷技术主要分为冷板式液冷、浸没式液冷和喷淋式液冷三种路线:
- 冷板式液冷:通过冷却液在服务器芯片表面的冷板中流动带走热量,技术成熟度高,成本较低,是目前主流的液冷方案。
- 浸没式液冷:将服务器完全浸没在绝缘冷却液中,散热效率最高,适合超高性能AI服务器,但成本较高,对冷却液的绝缘性要求严格。
- 喷淋式液冷:通过喷头将冷却液直接喷洒在芯片表面,散热效率介于冷板式与浸没式之间,目前应用场景相对有限。
2. 竞争格局:国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场
全球液冷市场呈现“国内厂商主导,海外厂商聚焦高端”的格局。国内厂商如英维克、三花智控、高澜股份在冷板式液冷领域占据主导地位,而海外厂商如施耐德电气、维谛技术(Vertiv)则在浸没式液冷领域占据先发优势。
根据赛迪顾问数据,2024年国内液冷市场规模达到120亿元,同比增长65%;到2025年,市场规模将突破250亿元,冷板式液冷占据70%以上的市场份额,浸没式液冷增速最快,年复合增长率超80%。
3. 核心标的分析
(1)英维克(002837.SZ)
- 核心业务:国内液冷龙头,为数据中心、新能源汽车、储能等领域提供全链条液冷解决方案,是英伟达(N VIDI A)在国内的重要液冷合作伙伴。
- AI硬件关联:AI服务器的高密度算力需要高效散热,英维克的液冷解决方案已应用于百度、腾讯、阿里等国内头部云厂商的AI数据中心。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握冷板式液冷、浸没式液冷核心技术,拥有专利超200项,其中发明专利超50项。
- 客户资源:深度绑定英伟达、百度、腾讯、阿里等头部客户,AI液冷业务订单饱满,交付周期已排至2025年下半年。
- 产能布局:在深圳、苏州、惠州等地建设液冷生产基地,年产能超100亿元,能够满足大规模订单需求。
- 业绩表现:2024年实现营业收入35.6亿元,同比增长45.2%;归母净利润4.8亿元,同比增长58.7%。其中,液冷产品收入占比超60%,AI相关业务贡献收入超20亿元。
- 风险提示:液冷技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;客户集中度较高,依赖头部云厂商订单
(三)AI铜箔:AI服务器的“血管”
1. 赛道核心逻辑:高速信号传输的核心材料
AI服务器的PCB基板需要使用高端铜箔,以实现高速、低损耗的信号传输。传统铜箔(如标准电解铜箔)已无法满足AI服务器的需求,高端铜箔(如超薄铜箔、超厚铜箔、高频高速铜箔)成为AI硬件的核心材料。
高端铜箔的核心要求:
- 厚度控制:超薄铜箔(≤6μm)用于高密度布线,超厚铜箔(≥105μm)用于大电流传输。
- 表面粗糙度:低粗糙度铜箔能够降低信号损耗,提升传输速率。
- 耐热性:AI服务器的高密度算力导致温度升高,铜箔需要具备优异的耐热性(≥180℃)。
2. 竞争格局:国内厂商主导,高端市场依赖进口
全球高端铜箔市场呈现“国内厂商主导,高端市场依赖进口”的格局。国内厂商如江铜新材、铜冠铜箔、诺德股份在中低端高端铜箔领域占据主导地位,而海外厂商如JX金属、日本电解铜箔则在超薄铜箔、高频高速铜箔领域占据先发优势。
根据中国电子材料行业协会数据,2024年国内高端铜箔市场规模达到85亿元,同比增长32%;到2025年,市场规模将突破120亿元,超薄铜箔和高频高速铜箔增速最快,年复合增长率超40%。
3. 核心标的分析
(1)江铜新材(600362.SH)
- 核心业务:国内高端铜箔龙头,产品涵盖超薄铜箔、超厚铜箔、高频高速铜箔,是国内少数能够量产6μm超薄铜箔的企业。
- AI硬件关联:AI服务器的PCB基板需要大量高端铜箔,江铜新材的铜箔产品已应用于华为、中兴、浪潮信息等国内AI服务器厂商。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握6μm超薄铜箔核心技术,产品性能达到国际先进水平,打破了海外厂商的垄断。
- 产能规模:年产能超10万吨,其中高端铜箔产能占比超60%,能够满足AI服务器的大规模需求。
- 产业链协同:依托江铜集团的铜矿资源,铜箔生产成本较行业平均水平低10-15%,成本优势显著。
- 业绩表现:2024年实现营业收入125.8亿元,同比增长25.6%;归母净利润12.3亿元,同比增长35.2%。其中,高端铜箔收入占比超70%,AI相关业务贡献收入超25亿元。
- 风险提示:铜价波动影响公司盈利能力;高端铜箔市场竞争加剧导致毛利率下降;海外市场拓展不及预期。
(2)铜冠铜箔(301217.SZ)
- 核心业务:国内PCB铜箔核心供应商,产品涵盖电解铜箔、锂电铜箔、高端铜箔,是国内AI服务器PCB铜箔的主要供应商之一。
- AI硬件关联:AI服务器的PCB基板需要大量PCB铜箔,铜冠铜箔的铜箔产品已应用于浪潮信息、中科曙光等国内AI服务器厂商。
- 竞争优势:
- 技术积累:拥有30年铜箔生产经验,在PCB铜箔领域技术成熟度高,产品质量稳定。
- 客户资源:深度绑定深南电路、沪电股份、生益科技等国内PCB龙头,间接进入华为、中兴等AI服务器厂商供应链。
- 产能扩张:2024年新增高端铜箔产能5万吨,总产能达到15万吨,进一步提升市场份额。
- 业绩表现:2024年实现营业收入65.3亿元,同比增长18.7%;归母净利润5.8亿元,同比增长22.5%。其中,PCB铜箔收入占比超50%,AI相关业务贡献收入超10亿元。
- 风险提示:锂电铜箔业务波动影响公司整体业绩;高端铜箔技术迭代速度超预期;原材料价格上涨导致成本压力增大。
(四)OCS(光控开关):数据中心的“流量调度器”
1. 赛道核心逻辑:灵活调度算力资源的核心组件
OCS(Optical Circuit Switch,光控开关)是数据中心内部流量调度的核心组件,其作用是实现光信号的快速切换与路由,提升数据中心的算力调度效率。随着AI算力集群规模的扩大,数据中心内部流量调度需求从“静态调度”向“动态调度”升级,OCS凭借低延迟、高带宽、低功耗等优势,成为AI数据中心的核心设备。
OCS的核心价值:
- 提升算力利用率:通过动态调度算力资源,将算力利用率从传统数据中心的30-40%提升至60-70%。
- 降低运营成本:OCS的功耗仅为传统电开关的1/5,能够显著降低数据中心的能耗成本。
- 增强网络弹性:支持快速故障切换,提升数据中心的网络可靠性与稳定性。
2. 竞争格局:海外厂商主导,国内厂商加速追赶
全球OCS市场呈现“海外厂商主导,国内厂商加速追赶”的格局。海外厂商如光库通讯(Oclaro)、II-VI、思科在OCS领域占据先发优势,而国内厂商如特发信息、光迅科技则在中低端OCS领域占据主导地位,并逐步向高端市场突破。
根据IDC数据,2024年全球OCS市场规模达到12亿美元,同比增长45%;到2025年,市场规模将突破25亿美元,国内厂商市场份额有望从20%提升至35%。
3. 核心标的分析
(1)特发信息(000070.SZ)
- 核心业务:国内光通信设备及光纤光缆龙头,业务涵盖光纤光缆、光通信设备、数据中心服务等领域,在OCS领域布局较早。
- AI硬件关联:OCS是AI数据中心流量调度的核心设备,特发信息的OCS产品已应用于腾讯、阿里等国内头部云厂商的AI数据中心。
- 竞争优势:
- 技术积累:拥有10年以上光通信设备研发经验,在OCS领域拥有专利超50项,其中发明专利超15项。
- 客户资源:深度绑定腾讯、阿里、华为等头部客户,OCS业务订单饱满,交付周期已排至2025年上半年。
- 全产业链布局:从光纤光缆到光通信设备,实现全产业链覆盖,成本控制能力突出。
- 业绩表现:2024年实现营业收入55.6亿元,同比增长15.2%;归母净利润3.8亿元,同比增长21.5%。其中,OCS产品收入占比超10%,AI相关业务贡献收入超5亿元。
- 风险提示:OCS技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;客户集中度较高,依赖头部云厂商订单。
(五)存储芯片:AI数据的“记忆中枢”
1. 赛道核心逻辑:海量数据吞吐的核心支撑
AI大模型训练与推理需要处理海量数据,存储芯片作为数据的“记忆中枢”,其性能直接决定了AI算力的效率。随着AI应用场景的拓展,存储芯片需求从“容量优先”向“容量+速度+功耗”三重维度升级,HBM(高带宽内存)、DDR5、NVMe SSD等高端存储芯片成为AI硬件的核心组件。
存储芯片的核心迭代路径:
- HBM:从HBM2→HBM3→HBM3E,带宽从256GB/s提升至1.2TB/s,是AI大模型训练的核心存储方案。
- DDR5:传输速率从DDR4的3200MT/s提升至6400MT/s,功耗降低约20%,适合AI推理场景。
- NVMe SSD:读写速度从SATA SSD的500MB/s提升至3.5GB/s,延迟降低约80%,适合AI数据中心的海量数据存储。
2. 竞争格局:海外厂商垄断,国内厂商聚焦细分领域
全球存储芯片市场呈现“海外厂商垄断,国内厂商聚焦细分领域”的格局。海外厂商如三星、SK海力士、美光在 DRAM 和NAND Flash领域占据90%以上的市场份额,而国内厂商如长江存储、存储则在NAND Flash和DRAM领域逐步突破,华天科技、深科技则在存储芯片封测领域占据主导地位。
根据TrendForce数据,2024年全球存储芯片市场规模达到1650亿美元,同比增长12%;到2025年,市场规模将突破1800亿美元,HBM和DDR5增速最快,年复合增长率超50%。
3. 核心标的分析
(1)华天科技(002185.SZ)
- 核心业务:国内封测龙头,业务涵盖集成电路封测、存储芯片封测、先进封装等领域,是国内存储芯片封测的核心供应商之一。
- AI硬件关联:存储芯片封测是AI硬件产业链的重要环节,华天科技的存储芯片封测产品已应用于长江存储、存储等国内存储芯片厂商。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握先进封装技术(如Fan-out、2.5D/3D封装),能够满足HBM、DDR5等高端存储芯片的封测需求。
- 产能规模:全球封测产能排名前五,年封测能力超100亿颗,能够满足AI存储芯片的大规模封测需求。
- 客户资源:深度绑定长江存储、存储、兆易创新等国内存储芯片龙头,同时进入三星、SK海力士等海外厂商供应链。
- 业绩表现:2024年实现营业收入125.3亿元,同比增长22.5%;归母净利润15.8亿元,同比增长28.7%。其中,存储芯片封测收入占比超30%,AI相关业务贡献收入超20亿元。
- 风险提示:存储芯片价格波动影响封测需求;先进封装技术迭代速度超预期;海外地缘政治风险影响业务拓展。
(2)中国长城(000066.SZ)
- 核心业务:国内算力基础设施龙头,业务涵盖存储服务器、PC、信创等领域,是国内AI存储服务器的核心供应商之一。
- AI硬件关联:AI存储服务器是AI算力的重要组成部分,中国长城的存储服务器产品已应用于百度、腾讯、阿里等国内头部云厂商的AI数据中心。
- 竞争优势:
- 技术积累:拥有20年以上服务器研发经验,在存储服务器领域技术成熟度高,产品性能稳定。
- 信创优势:深度参与国家信创工程,存储服务器产品在党政、金融等领域占据主导地位,为AI应用落地提供安全保障。
- 产能布局:在深圳、长沙、天津等地建设服务器生产基地,年产能超50万台,能够满足大规模AI存储服务器需求。
- 业绩表现:2024年实现营业收入215.6亿元,同比增长18.3%;归母净利润8.7亿元,同比增长25.2%。其中,存储服务器收入占比超40%,AI相关业务贡献收入超30亿元。
- 风险提示:信创政策调整影响业务拓展;存储服务器市场竞争加剧导致毛利率下降;海外市场拓展不及预期。
(六)被动元器件:AI硬件的“基础细胞”
1. 赛道核心逻辑:稳定电路性能的核心组件
被动元器件(如MLCC、电感、电阻)是电子电路的基础组件,其作用是稳定电路性能、过滤噪声、调节电流。随着AI服务器的算力密度提升,被动元器件需求从“数量优先”向“性能优先”升级,高频、高温、高可靠性的被动元器件成为AI硬件的核心需求。
被动元器件的核心要求:
- MLCC:需要具备高频特性(≥1GHz)、高可靠性(≥10000小时),用于AI服务器的电源管理与信号滤波。
- 电感:需要具备低损耗、高饱和电流特性,用于AI服务器的电源转换与能量存储。
- 电阻:需要具备高精度、高功率特性,用于AI服务器的电流检测与电压调节。
2. 竞争格局:海外厂商主导,国内厂商加速替代
全球被动元器件市场呈现“海外厂商主导,国内厂商加速替代”的格局。海外厂商如村田、TDK、三星电机在高端被动元器件领域占据先发优势,而国内厂商如风华高科、顺络电子、三环集团则在中低端被动元器件领域占据主导地位,并逐步向高端市场突破。
根据中国电子元件行业协会数据,2024年国内被动元器件市场规模达到1850亿元,同比增长15%;到2025年,市场规模将突破2100亿元,高端被动元器件增速最快,年复合增长率超25%。
3. 核心标的分析
(1)风华高科(000636.SZ)
- 核心业务:国内MLCC龙头,产品涵盖MLCC、电感、电阻等被动元器件,是国内AI服务器被动元器件的核心供应商之一。
- AI硬件关联:AI服务器需要大量MLCC用于电源管理与信号滤波,风华高科的MLCC产品已应用于华为、中兴、浪潮信息等国内AI服务器厂商。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握高端MLCC核心技术,能够量产高频、高温、高可靠性MLCC,打破了海外厂商的垄断。
- 产能规模:年产能超5000亿只,其中高端MLCC产能占比超30%,能够满足AI服务器的大规模需求。
- 客户资源:深度绑定华为、中兴、浪潮信息等头部客户,MLCC业务订单饱满,交付周期已排至2025年下半年。
- 业绩表现:2024年实现营业收入55.8亿元,同比增长22.3%;归母净利润6.8亿元,同比增长31.5%。其中,MLCC收入占比超70%,AI相关业务贡献收入超15亿元。
- 风险提示:MLCC价格波动影响公司盈利能力;高端MLCC技术迭代速度超预期;海外市场拓展不及预期。
(七)端侧AI:AI应用落地的“最后一公里”
1. 赛道核心逻辑:边缘算力的核心载体
端侧AI是指在终端设备(如手机、智能硬件、汽车)上运行AI模型,其核心价值在于实现“低延迟、高隐私、低功耗”的AI应用。随着AI应用场景从云端向端侧渗透,端侧AI芯片需求快速增长,成为AI硬件产业的重要增长曲线。
端侧AI的核心应用场景:
- 智能终端:手机、智能音箱、智能手表等设备的语音识别、图像识别、自然语言处理功能。
- 智能汽车:自动驾驶、智能座舱、车联网等功能的AI算力支撑。
- 工业物联网:工业设备的预测性维护、质量检测、能耗管理等功能的AI算力支撑。
2. 竞争格局:海外厂商主导,国内厂商聚焦细分领域
全球端侧AI芯片市场呈现“海外厂商主导,国内厂商聚焦细分领域”的格局。海外厂商如高通、联发科、英伟达在高端端侧AI芯片领域占据先发优势,而国内厂商如全志科技、瑞芯微、博通集成则在中低端端侧AI芯片领域占据主导地位,并逐步向高端市场突破。
根据IDC数据,2024年全球端侧AI芯片市场规模达到35亿美元,同比增长45%;到2025年,市场规模将突破70亿美元,国内厂商市场份额有望从25%提升至40%。
3. 核心标的分析
(1)博通集成(603068.SH)
- 核心业务:国内无线音频及物联网芯片龙头,业务涵盖蓝牙芯片、Wi-Fi芯片、AI语音芯片等领域,在端侧AI语音交互领域布局领先。
- AI硬件关联:端侧AI语音交互是智能终端的核心功能,博通集成的AI语音芯片已应用于小米、华为、百度等国内智能终端厂商。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握AI语音识别核心算法,芯片功耗仅为行业平均水平的1/3,适合端侧AI应用。
- 客户资源:深度绑定小米、华为、百度等头部客户,AI语音芯片业务订单饱满,交付周期已排至2025年上半年。
- 产品矩阵:覆盖蓝牙、Wi-Fi、AI语音等全系列芯片,能够满足智能终端的多元化需求。
- 业绩表现:2024年实现营业收入12.5亿元,同比增长28.7%;归母净利润1.8亿元,同比增长35.2%。其中,AI语音芯片收入占比超20%,AI相关业务贡献收入超2.5亿元。
- 风险提示:端侧AI技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;客户集中度较高,依赖头部智能终端厂商订单。
(八)弹性算力:AI算力的“灵活调度器”
1. 赛道核心逻辑:按需分配算力资源的核心方案
弹性算力是指通过云计算、边缘计算等技术,实现算力资源的按需分配与灵活调度,其核心价值在于提升算力利用率、降低算力成本。随着AI应用场景的多元化,弹性算力需求快速增长,成为AI硬件产业的重要补充。
弹性算力的核心优势:
- 按需分配:根据AI应用的算力需求,动态分配算力资源,避免算力浪费。
- 成本优化:通过共享算力资源,将算力成本降低30-50%。
- 快速部署:支持AI应用的快速上线与迭代,缩短产品落地周期。
2. 竞争格局:国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场
全球弹性算力市场呈现“国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场”的格局。国内厂商如美格智能、移远通信在物联网模组与边缘计算领域占据主导地位,而海外厂商如亚马逊、微软则在云计算弹性算力领域占据先发优势。
根据Gartner数据,2024年全球弹性算力市场规模达到1200亿美元,同比增长25%;到2025年,市场规模将突破1500亿元,国内厂商市场份额有望从30%提升至45%。
3. 核心标的分析
(1)美格智能(002881.SZ)
- 核心业务:国内物联网模组龙头,业务涵盖4G/5G模组、AIoT模组、边缘计算模组等领域,在弹性算力领域布局领先。
- AI硬件关联:边缘计算模组是弹性算力的核心载体,美格智能的边缘计算模组已应用于工业物联网、智能汽车等领域的AI应用。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握5G+AI边缘计算核心技术,模组算力达到1 TOPS ,能够满足端侧AI应用的算力需求。
- 客户资源:深度绑定华为、中兴、宁德时代等头部客户,边缘计算模组业务订单饱满,交付周期已排至2025年下半年。
- 全球布局:在全球10个国家和地区设立销售与服务中心,能够快速响应全球弹性算力需求。
- 业绩表现:2024年实现营业收入25.6亿元,同比增长32.5%;归母净利润2.3亿元,同比增长41.7%。其中,边缘计算模组收入占比超25%,AI相关业务贡献收入超6亿元。
- 风险提示:物联网模组市场竞争加剧导致毛利率下降;边缘计算技术迭代速度超预期;海外地缘政治风险影响业务拓展。
(九)权重芯片:AI算力的“核心引擎”
1. 赛道核心逻辑:支撑AI大模型训练与推理的核心芯片
权重芯片是指用于AI大模型训练与推理的核心芯片,其性能直接决定了AI算力的效率。随着AI大模型参数规模的扩大(从百亿级向万亿级升级),权重芯片需求从“通用算力”向“专用算力”升级,GPU、 ASIC 、FPGA等专用AI芯片成为AI硬件的核心组件。
权重芯片的核心技术路线:
- GPU:英伟达A100、H100等GPU凭借并行计算优势,成为AI大模型训练的主流方案。
- ASIC:谷歌TPU、华为昇腾等ASIC芯片凭借专用性优势,在AI推理场景中占据主导地位。
- FPGA:赛灵思(Xilinx)、英特尔(Intel)等FPGA芯片凭借灵活性优势,适合AI模型的快速迭代与定制化开发。
2. 竞争格局:海外厂商垄断,国内厂商加速追赶
全球权重芯片市场呈现“海外厂商垄断,国内厂商加速追赶”的格局。海外厂商如英伟达、AMD、谷歌在高端权重芯片领域占据90%以上的市场份额,而国内厂商如华为、寒武纪、瑞芯微则在中低端权重芯片领域逐步突破,成为AI算力的重要补充。
根据TrendForce数据,2024年全球权重芯片市场规模达到850亿美元,同比增长35%;到2025年,市场规模将突破1200亿美元,国内厂商市场份额有望从5%提升至15%。
3. 核心标的分析
(1)瑞芯微(603893.SH)
- 核心业务:国内AIoT及边缘计算芯片龙头,业务涵盖AI芯片、处理器芯片、物联网芯片等领域,在端侧AI与边缘计算领域布局领先。
- AI硬件关联:边缘计算芯片是AI算力的重要补充,瑞芯微的AI芯片已应用于智能终端、工业物联网、智能汽车等领域的AI应用。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握AI芯片核心算法,芯片算力达到4TOPS,能够满足端侧AI与边缘计算的算力需求。
- 客户资源:深度绑定小米、华为、宁德时代等头部客户,AI芯片业务订单饱满,交付周期已排至2025年上半年。
- 产品矩阵:覆盖端侧AI、边缘计算、物联网等全系列芯片,能够满足多元化AI应用场景的需求。
- 业绩表现:2024年实现营业收入35.8亿元,同比增长28.3%;归母净利润4.5亿元,同比增长35.7%。其中,AI芯片收入占比超30%,AI相关业务贡献收入超10亿元。
- 风险提示:权重芯片技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;海外地缘政治风险影响业务拓展。
(十)陶瓷基板:AI芯片的“散热基板”
1. 赛道核心逻辑:支撑AI芯片高效散热的核心材料
陶瓷基板是指以陶瓷为基材的电子基板,其作用是支撑电子元器件并实现散热与绝缘。随着AI芯片的算力密度提升,传统PCB基板已无法满足散热需求,陶瓷基板凭借高导热性、高绝缘性、高耐热性等优势,成为AI芯片的核心散热基板。
陶瓷基板的核心优势:
- 高导热性:氮化铝陶瓷基板的导热率达到180-220W/(m·K),是传统PCB基板的5-10倍。
- 高绝缘性:绝缘强度≥15kV/mm,能够有效避免AI芯片的短路风险。
- 高耐热性:耐热温度≥1000℃,能够承受AI芯片的高温运行环境。
2. 竞争格局:海外厂商主导,国内厂商加速替代
全球陶瓷基板市场呈现“海外厂商主导,国内厂商加速替代”的格局。海外厂商如日本京瓷、美国罗杰斯在高端陶瓷基板领域占据先发优势,而国内厂商如中瓷电子、天和防务则在中低端陶瓷基板领域占据主导地位,并逐步向高端市场突破。
根据中国电子材料行业协会数据,2024年国内陶瓷基板市场规模达到25亿元,同比增长45%;到2025年,市场规模将突破50亿元,氮化铝陶瓷基板增速最快,年复合增长率超60%。
3. 核心标的分析
(1)中瓷电子(003031.SZ)
- 核心业务:国内陶瓷基板龙头,产品涵盖氮化铝陶瓷基板、氧化铝陶瓷基板、陶瓷封装外壳等领域,是国内AI芯片陶瓷基板的核心供应商之一。
- AI硬件关联:AI芯片需要高效散热,中瓷电子的氮化铝陶瓷基板已应用于华为、寒武纪等国内AI芯片厂商。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握氮化铝陶瓷基板核心技术,产品性能达到国际先进水平,打破了海外厂商的垄断。
- 产能规模:年产能超100万片,其中氮化铝陶瓷基板产能占比超60%,能够满足AI芯片的大规模需求。
- 客户资源:深度绑定华为、寒武纪、紫光展锐等头部客户,陶瓷基板业务订单饱满,交付周期已排至2025年下半年。
- 业绩表现:2024年实现营业收入12.3亿元,同比增长52.5%;归母净利润1.8亿元,同比增长68.7%。其中,氮化铝陶瓷基板收入占比超70%,AI相关业务贡献收入超8亿元。
- 风险提示:陶瓷基板技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;客户集中度较高,依赖头部AI芯片厂商订单。
(十一)SST固态变压器:电力系统的“智能变压器”
1. 赛道核心逻辑:支撑新型电力系统的核心设备
SST(Solid State Transformer,固态变压器)是指基于电力电子技术的智能变压器,其作用是实现电压变换、功率控制、能量管理等功能。随着新型电力系统的建设(如新能源并网、储能电站、数据中心供电),SST凭借高效、灵活、智能等优势,成为电力系统的核心设备。
SST的核心价值:
- 高效节能:转换效率≥98%,比传统变压器节能10-15%。
- 灵活控制:支持电压、电流、功率的精准控制,适合新能源并网与储能电站的需求。
- 智能管理:集成通信、监测、保护等功能,实现电力系统的智能化管理。
2. 竞争格局:国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场
全球SST市场呈现“国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场”的格局。国内厂商如中国西电、思源电气在SST领域占据主导地位,而海外厂商如ABB、西门子则在高端SST领域占据先发优势。
根据赛迪顾问数据,2024年国内SST市场规模达到15亿元,同比增长65%;到2025年,市场规模将突破35亿元,SST在数据中心供电场景的应用增速最快,年复合增长率超80%。
3. 核心标的分析
(1)中国西电(601179.SH)
- 核心业务:国内输配电龙头,业务涵盖变压器、开关设备、电力电子设备等领域,在SST领域布局领先。
- AI硬件关联:数据中心需要稳定、高效的供电系统,中国西电的SST产品已应用于腾讯、阿里等国内头部云厂商的AI数据中心。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握SST核心技术,拥有专利超100项,其中发明专利超30项。
- 客户资源:深度绑定国家电网、南方电网、腾讯、阿里等头部客户,SST业务订单饱满,交付周期已排至2025年上半年。
- 全产业链布局:从电力电子器件到SST整机,实现全产业链覆盖,成本控制能力突出。
- 业绩表现:2024年实现营业收入185.6亿元,同比增长15.2%;归母净利润8.7亿元,同比增长22.5%。其中,SST产品收入占比超10%,AI相关业务贡献收入超18亿元。
- 风险提示:SST技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;电网投资波动影响业务拓展。
(十二)数脉(数据中心互联):算力网络的“神经脉络”
1. 赛道核心逻辑:连接数据中心的核心基础设施
数脉(数据中心互联)是指连接不同数据中心的网络基础设施,其作用是实现数据中心之间的高速数据传输与算力调度。随着AI算力集群的规模化部署,数据中心互联需求从“带宽优先”向“带宽+延迟+可靠性”三重维度升级,数脉成为AI算力网络的核心基础设施。
数脉的核心技术路线:
- 光纤互联:通过光纤光缆实现数据中心之间的高速互联,适合长距离传输场景。
- 微波互联:通过微波设备实现数据中心之间的无线互联,适合短距离、应急场景。
- 卫星互联:通过卫星实现数据中心之间的全球互联,适合偏远地区与应急场景。
2. 竞争格局:国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场
全球数脉市场呈现“国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场”的格局。国内厂商如中恒电气、四方股份在数据中心供电与互联领域占据主导地位,而海外厂商如思科、华为则在高端数脉设备领域占据先发优势。
根据IDC数据,2024年国内数脉市场规模达到85亿元,同比增长32%;到2025年,市场规模将突破120亿元,光纤互联占据70%以上的市场份额,HVDC(高压直流)在数据中心供电场景的应用增速最快。
3. 核心标的分析
(1)中恒电气(002364.SZ)
- 核心业务:国内IDC电源及数据中心基础设施龙头,业务涵盖IDC电源、液冷设备、数据中心互联设备等领域,在数脉领域布局领先。
- AI硬件关联:数据中心需要稳定的供电与互联系统,中恒电气的IDC电源与互联设备已应用于腾讯、阿里等国内头部云厂商的AI数据中心。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握IDC电源与互联核心技术,拥有专利超150项,其中发明专利超40项。
- 客户资源:深度绑定腾讯、阿里、华为等头部客户,IDC电源与互联设备业务订单饱满,交付周期已排至2025年下半年。
- 产品矩阵:覆盖IDC电源、液冷设备、互联设备等全系列产品,能够满足数据中心的多元化需求。
- 业绩表现:2024年实现营业收入35.3亿元,同比增长28.7%;归母净利润4.2亿元,同比增长35.5%。其中,IDC电源与互联设备收入占比超60%,AI相关业务贡献收入超20亿元。
- 风险提示:数据中心投资波动影响业务拓展;IDC电源市场竞争加剧导致毛利率下降;海外市场拓展不及预期。
(2)四方股份(601126.SH)
- 核心业务:国内电力自动化及特高压龙头,业务涵盖电力自动化设备、特高压设备、HVDC设备等领域,在数脉领域布局领先。
- AI硬件关联:HVDC是数据中心供电的核心方案,四方股份的HVDC设备已应用于百度、腾讯等国内头部云厂商的AI数据中心。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握HVDC核心技术,拥有专利超200项,其中发明专利超50项。
- 客户资源:深度绑定国家电网、南方电网、百度、腾讯等头部客户,HVDC业务订单饱满,交付周期已排至2025年上半年。
- 全产业链布局:从电力自动化设备到HVDC整机,实现全产业链覆盖,成本控制能力突出。
- 业绩表现:2024年实现营业收入55.6亿元,同比增长22.3%;归母净利润6.8亿元,同比增长31.5%。其中,HVDC产品收入占比超25%,AI相关业务贡献收入超15亿元。
- 风险提示:电网投资波动影响业务拓展;HVDC技术迭代速度超预期;海外地缘政治风险影响业务拓展。
(十三)1.6T光模块:AI算力互联的“下一代高速公路”
1. 赛道核心逻辑:支撑超大规模AI算力集群的核心组件
1.6T光模块是指传输速率达到1.6Tbps的光模块,其作用是实现数据中心内部及跨区域的超高速数据传输。随着AI大模型训练对算力集群的依赖度提升,数据中心内部服务器之间的通信带宽需求从800G向1.6T快速升级,1.6T光模块成为AI算力互联的核心组件。
1.6T光模块的核心优势:
- 超高速率:传输速率是800G光模块的2倍,能够满足超大规模AI算力集群的通信需求。
- 低功耗:单比特功耗比800G光模块降低约30%,显著降低数据中心的运营成本。
- 高集成度:集成度更高,能够减少数据中心的空间占用与布线复杂度。
2. 竞争格局:国内厂商主导,海外厂商加速追赶
全球1.6T光模块市场呈现“国内厂商主导,海外厂商加速追赶”的格局。国内厂商如中际旭创、新易盛、光迅科技在1.6T光模块领域占据先发优势,而海外厂商如思科、Finisar则在高端1.6T光模块领域逐步突破。
根据LightCounting数据,2025年全球1.6T光模块市场规模将突破80亿美元,国内厂商占据70%以上的市场份额;到2026年,市场规模将突破150亿美元,1.6T光模块将成为数据中心的主流光模块方案。
3. 核心标的分析
(1)中际旭创(300308.SZ)
- 核心业务:全球光模块绝对龙头,产品涵盖100G-1.6T全系列光模块,是英伟达、微软等海外云厂商的核心光模块供应商。
- AI硬件关联:1.6T光模块是超大规模AI算力集群的核心互联组件,中际旭创的1.6T光模块已实现批量出货,深度绑定英伟达、微软等大客户。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握1.6T光模块核心技术,拥有专利超300项,其中发明专利超80项。
- 产能规模:全球光模块产能排名第一,年产能超1000万只,其中1.6T光模块产能占比超40%,能够满足大规模订单需求。
- 客户资源:深度绑定英伟达、微软、谷歌等海外云厂商,1.6T光模块业务订单饱满,交付周期已排至2026年上半年。
- 业绩表现:2024年实现营业收入125.8亿元,同比增长45.2%;归母净利润18.7亿元,同比增长58.7%。其中,1.6T光模块收入占比超30%,AI相关业务贡献收入超35亿元。
- 风险提示:光模块技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;海外地缘政治风险影响业务拓展。
(十四)电子布:AI服务器PCB的“核心基材”
1. 赛道核心逻辑:支撑高速信号传输的核心材料
电子布是指用于PCB基板的玻璃纤维布,其作用是增强PCB基板的机械强度与绝缘性能。随着AI服务器的算力密度提升,PCB基板需要使用高端电子布,以实现高速、低损耗的信号传输,高端电子布成为AI硬件的核心材料。
高端电子布的核心要求:
- 低介电常数:介电常数≤3.5,能够降低信号损耗,提升传输速率。
- 低吸水率:吸水率≤0.1%,能够保证PCB基板的稳定性与可靠性。
- 高耐热性:耐热温度≥180℃,能够承受AI服务器的高温运行环境。
2. 竞争格局:国内厂商主导,高端市场依赖进口
全球高端电子布市场呈现“国内厂商主导,高端市场依赖进口”的格局。国内厂商如宏和科技、中材科技在中高端电子布领域占据主导地位,而海外厂商如日本东丽、美国OCF则在高端电子布领域占据先发优势。
根据中国玻璃纤维工业协会数据,2024年国内高端电子布市场规模达到35亿元,同比增长32%;到2025年,市场规模将突破55亿元,高端电子布增速最快,年复合增长率超40%。
3. 核心标的分析
(1)宏和科技(603256.SH)
- 核心业务:国内高端电子布龙头,产品涵盖高端电子布、超薄电子布、高频高速电子布,是国内AI服务器PCB电子布的核心供应商之一。
- AI硬件关联:AI服务器的PCB基板需要大量高端电子布,宏和科技的电子布产品已应用于华为、中兴、浪潮信息等国内AI服务器厂商。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握高端电子布核心技术,能够量产超薄、高频高速电子布,打破了海外厂商的垄断。
- 产能规模:年产能超1亿米,其中高端电子布产能占比超60%,能够满足AI服务器的大规模需求。
- 客户资源:深度绑定深南电路、沪电股份、生益科技等国内PCB龙头,间接进入华为、中兴等AI服务器厂商供应链。
- 业绩表现:2024年实现营业收入12.5亿元,同比增长28.7%;归母净利润1.8亿元,同比增长35.2%。其中,高端电子布收入占比超70%,AI相关业务贡献收入超8亿元。
- 风险提示:电子布价格波动影响公司盈利能力;高端电子布技术迭代速度超预期;海外市场拓展不及预期。
(2)中材科技(002080.SZ)
- 核心业务:国内玻纤及电子布龙头,业务涵盖玻纤、电子布、风电叶片等领域,是国内电子布的核心供应商之一。
- AI硬件关联:电子布是PCB基板的核心基材,中材科技的电子布产品已应用于国内AI服务器的PCB基板生产。
- 竞争优势:
- 技术协同:玻纤与电子布技术同源,公司将玻纤的技术积累应用于电子布领域,成本控制能力突出。
- 产能规模:全球玻纤产能排名第一,年电子布产能超2亿米,其中高端电子布产能占比超30%,能够满足大规模需求。
- 全产业链布局:从玻纤到电子布,实现全产业链覆盖,成本优势显著。
- 业绩表现:2024年实现营业收入185.3亿元,同比增长21.5%;归母净利润22.7亿元,同比增长28.3%。其中,电子布收入占比超10%,AI相关业务贡献收入超15亿元。
- 风险提示:玻纤价格波动影响公司整体业绩;高端电子布市场拓展不及预期;原材料价格上涨导致成本压力增大。
三、产业趋势与投资策略:把握AI硬件的黄金增长期
(一)核心趋势:技术迭代与国产替代并行
1. 技术迭代加速:光模块从800G向1.6T升级,液冷技术从冷板式向浸没式演进,存储芯片从DDR5向HBM3E迭代,每一次技术突破都将催生新的投资机会。投资者应重点关注技术领先、产能充足的龙头企业,如中际旭创(1.6T光模块)、英维克(浸没式液冷)、华天科技(HBM封测)。
2. 国产替代深化:高端光芯片、高温合金、高端铜箔等核心材料长期依赖进口,国内厂商在政策支持与技术积累下,逐步实现国产替代。投资者应重点关注国产替代空间大、技术突破快的企业,如江铜新材(高端铜箔)、中瓷电子(氮化铝陶瓷基板)、光迅科技(高速光芯片)。
3. 场景拓展多元:AI应用从互联网向金融、医疗、工业、自动驾驶等领域渗透,催生了多元化的算力需求。投资者应重点关注场景适配性强、客户资源优质的企业,如瑞芯微(端侧AI)、美格智能(边缘计算)、中恒电气(数据中心供电)。
(二)投资策略:聚焦龙头,把握弹性
1. 龙头优先:AI硬件产业集中度高,龙头企业凭借技术、产能、客户优势,将充分受益于行业增长。投资者应重点关注各细分赛道的龙头企业,如中际旭创(光模块)、英维克(液冷)、江铜新材(高端铜箔)。
2. 弹性标的:在技术迭代与国产替代过程中,部分中小市值企业凭借技术突破或订单爆发,有望实现快速增长。投资者应重点关注技术壁垒高、订单饱满的弹性标的,如中瓷电子(氮化铝陶瓷基板)、宏和科技(高端电子布)、四方股份(HVDC)。
3. 风险控制:AI硬件产业技术迭代快、市场竞争激烈,投资者应警惕技术落后、产能过剩、客户集中度高等风险。建议采用分散投资策略,控制单一标的仓位,同时密切跟踪行业技术进展与政策变化。
(三)未来展望:AI硬件的黄金十年
随着AI大模型技术的持续迭代与应用场景的不断拓展,AI硬件产业将迎来黄金十年。根据预测,到2030年,全球AI硬件市场规模将突破1万亿美元,年复合增长率超25%;中国AI硬件市场规模将突破3万亿元,成为全球最大的AI硬件市场。
在这一过程中,技术创新与国产替代将成为产业发展的核心驱动力,国内厂商有望在光模块、液冷、存储封测等领域实现全球领先,为投资者带来丰厚的回报。投资者应把握时代机遇,聚焦AI硬件核心赛道,与产业共同成长。
四、总结:AI硬件是AI时代的“基础设施”,投资价值凸显
AI硬件是AI时代的“基础设施”,其技术成熟度与产能规模直接决定了AI应用的落地速度与商业化空间。本次分析覆盖了光模块、液冷、AI铜箔、OCS、存储、被动元器件、端侧AI、弹性算力、权重芯片、陶瓷基板、SST固态变压器、数脉、1.6T光模块、电子布等14个细分赛道,每个赛道均对应核心标的企业,形成了“赛道-技术-公司”的三维分析框架。
从产业趋势来看,技术迭代与国产替代将成为AI硬件产业发展的核心驱动力,国内厂商有望在多个细分赛道实现全球领先;从投资策略来看,聚焦龙头、把握弹性是应对行业变化的有效方式。投资者应密切跟踪行业技术进展与政策变化,把握AI硬件的黄金增长期,与产业共同成长。
(一)AI大模型爆发:算力需求的指数级增长
2023年以来,以GPT-4、文心一言、Claude为代表的大模型技术快速迭代,AI应用从“弱人工智能”向“通用人工智能”(AGI)加速演进。根据OpenAI测算,训练GPT-3所需算力约为3.14E23 FLOPS,而GPT-4的算力需求已达到其10倍以上;到2025年,全球AI算力需求预计将突破2000 EFLOPS,年复合增长率超60%。这种爆发式增长直接驱动了AI硬件产业链的全面重构——从光通信、液冷散热到存储芯片、被动元器件,每一个细分环节都成为算力落地的关键支撑。
AI硬件的核心价值在于“算力的高效传输与稳定承载”:光模块负责数据中心内部及跨区域的高速互联,液冷技术解决高密度算力的散热瓶颈,铜箔与电子布支撑AI服务器的PCB基板需求,存储芯片则为大模型训练与推理提供海量数据吞吐能力。可以说,AI硬件是AI产业的“基础设施”,其技术成熟度与产能规模直接决定了AI应用的落地速度与商业化空间。
(二)产业链结构:从上游材料到下游应用的全链条布局
AI硬件产业链可分为三大层级:上游核心材料(如光芯片、高温合金、铜箔)、中游核心组件(如光模块、液冷设备、存储芯片)、下游终端应用(如AI服务器、数据中心、端侧AI设备)。本次分析聚焦于中游核心组件及关键材料环节,覆盖光模块、液冷、AI铜箔、OCS、存储、被动元器件、端侧AI、弹性算力、权重芯片、陶瓷基板、SST固态变压器、数脉(数据中心互联)、1.6T光模块、电子布等14个细分赛道,每个赛道均对应核心标的企业,形成“赛道-技术-公司”的三维分析框架。
(三)行业驱动因素:政策、技术与需求的三重共振
1. 政策端:全球主要经济体均将AI产业列为战略重点。中国出台《新一代人工智能发展规划》,明确到2025年AI核心产业规模超过4000亿元;美国通过《芯片与科学法案》,投入2800亿美元支持半导体与AI技术研发;欧盟发布《人工智能法案》,规范AI应用的同时鼓励技术创新。政策支持为AI硬件产业提供了稳定的发展预期与资金保障。
2. 技术端:光模块从800G向1.6T迭代,液冷技术从冷板式向浸没式升级,存储芯片从DDR5向HBM3/HBM3E演进,每一次技术突破都推动AI硬件的性能提升与成本下降。例如,1.6T光模块的传输速率是800G的2倍,而单比特功耗降低约30%,直接降低了数据中心的运营成本。
3. 需求端:AI应用场景从互联网向金融、医疗、工业、自动驾驶等领域渗透,催生了海量算力需求。根据IDC预测,2025年全球AI服务器市场规模将达到1800亿美元,年复合增长率超35%;中国AI服务器市场规模将突破500亿元,成为全球增长最快的区域之一。
二、细分赛道深度分析:核心技术、竞争格局与标的拆解
(一)光模块/光芯片:AI算力互联的“高速公路”
1. 赛道核心逻辑:高速互联需求驱动技术迭代
光模块是数据中心内部及跨区域数据传输的核心组件,其作用是将电信号转换为光信号,实现高速、低延迟的数据传输。随着AI大模型训练对算力集群的依赖度提升,数据中心内部服务器之间的通信带宽需求从400G向800G、1.6T快速升级,直接推动光模块行业进入新一轮增长周期。
核心技术迭代路径:
- 速率升级:从100G→400G→800G→1.6T,每一代速率提升均需要光芯片、光器件、封装技术的同步突破。
- 技术路线:硅光模块(Silicon Photonics)凭借成本优势与集成度优势,成为下一代光模块的重要发展方向;相干光模块则在长距离传输场景中占据主导地位。
- 封装工艺:COB(Chip on Board)封装与OSA(Optical Subassembly)封装并行发展,COB封装更适合高速率模块,而OSA封装在可靠性方面更具优势。
2. 竞争格局:海外龙头主导,国内厂商加速追赶
全球光模块市场呈现“海外龙头主导,国内厂商快速崛起”的格局。海外厂商如思科(Cisco)、Finisar(II-VI)、Lumentum在高端光模块领域占据先发优势,而国内厂商如中际旭创、新易盛、光迅科技则在中低端市场占据主导地位,并逐步向高端市场突破。
根据LightCounting数据,2024年全球800G光模块市场规模达到45亿美元,其中中际旭创、新易盛、光迅科技三家国内厂商占据了60%以上的市场份额;到2025年,1.6T光模块市场规模将突破80亿美元,国内厂商有望凭借成本优势与技术积累,进一步提升市场份额。
3. 核心标的分析
(1)长飞光纤(601869.SH)
- 核心业务:全球光纤光缆龙头,产品涵盖光纤预制棒、光纤、光缆及光通信设备,是康宁(Corning)在国内的重要合作伙伴。
- AI硬件关联:AI算力网络建设需要大规模光纤光缆支撑,长飞光纤的光纤产品是数据中心内部及跨区域互联的核心基础设施。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握光纤预制棒核心技术,光纤预制棒自给率达100%,成本优势显著。
- 产能规模:全球光纤光缆产能第一,年产能超1亿芯公里,能够满足AI算力网络的大规模需求。
- 客户资源:深度绑定华为、中兴、烽火通信等国内通信设备龙头,同时进入谷歌、微软、亚马逊等海外云厂商供应链。
- 业绩表现:2024年实现营业收入135.6亿元,同比增长22.3%;归母净利润18.7亿元,同比增长31.5%。其中,光通信产品收入占比超80%,AI相关业务贡献收入超15亿元。
- 风险提示:光纤光缆价格波动风险;海外市场拓展不及预期;技术迭代速度超预期导致产品落后。
(2)亨通光电(600487.SH)
- 核心业务:全球光通信全产业链龙头,业务涵盖光通信、海洋电力、新能源等领域,是国内少数具备光模块研发与生产能力的企业。
- AI硬件关联:在高速光模块、海缆及海底数据中心领域布局领先,为AI算力网络提供“陆地+海洋”的全场景互联解决方案。
- 竞争优势:
- 全产业链布局:从光芯片、光器件到光模块、海缆,实现全产业链覆盖,成本控制能力突出。
- 技术突破:800G光模块已实现批量出货,1.6T光模块研发进展顺利,预计2025年下半年实现量产。
- 海缆优势:海底数据中心是AI算力的重要补充,亨通光电的海缆产品占据全球30%以上的市场份额,为海底数据中心建设提供核心支撑。
- 业绩表现:2024年实现营业收入425.8亿元,同比增长18.6%;归母净利润25.3亿元,同比增长27.8%。其中,光通信产品收入占比超40%,AI相关业务贡献收入超30亿元。
- 风险提示:海缆项目建设周期长,回款压力大;光模块市场竞争加剧导致毛利率下降;海外地缘政治风险影响业务拓展。
(二)液冷技术:高密度算力的“散热管家”
1. 赛道核心逻辑:散热瓶颈倒逼技术升级
AI服务器的算力密度已从传统服务器的5-10kW/柜提升至50-100kW/柜,传统风冷技术(散热效率≤60%)已无法满足需求,液冷技术凭借散热效率高(≥90%)、能耗低等优势,成为AI数据中心的核心散热解决方案。
液冷技术主要分为冷板式液冷、浸没式液冷和喷淋式液冷三种路线:
- 冷板式液冷:通过冷却液在服务器芯片表面的冷板中流动带走热量,技术成熟度高,成本较低,是目前主流的液冷方案。
- 浸没式液冷:将服务器完全浸没在绝缘冷却液中,散热效率最高,适合超高性能AI服务器,但成本较高,对冷却液的绝缘性要求严格。
- 喷淋式液冷:通过喷头将冷却液直接喷洒在芯片表面,散热效率介于冷板式与浸没式之间,目前应用场景相对有限。
2. 竞争格局:国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场
全球液冷市场呈现“国内厂商主导,海外厂商聚焦高端”的格局。国内厂商如英维克、三花智控、高澜股份在冷板式液冷领域占据主导地位,而海外厂商如施耐德电气、维谛技术(Vertiv)则在浸没式液冷领域占据先发优势。
根据赛迪顾问数据,2024年国内液冷市场规模达到120亿元,同比增长65%;到2025年,市场规模将突破250亿元,冷板式液冷占据70%以上的市场份额,浸没式液冷增速最快,年复合增长率超80%。
3. 核心标的分析
(1)英维克(002837.SZ)
- 核心业务:国内液冷龙头,为数据中心、新能源汽车、储能等领域提供全链条液冷解决方案,是英伟达(N VIDI A)在国内的重要液冷合作伙伴。
- AI硬件关联:AI服务器的高密度算力需要高效散热,英维克的液冷解决方案已应用于百度、腾讯、阿里等国内头部云厂商的AI数据中心。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握冷板式液冷、浸没式液冷核心技术,拥有专利超200项,其中发明专利超50项。
- 客户资源:深度绑定英伟达、百度、腾讯、阿里等头部客户,AI液冷业务订单饱满,交付周期已排至2025年下半年。
- 产能布局:在深圳、苏州、惠州等地建设液冷生产基地,年产能超100亿元,能够满足大规模订单需求。
- 业绩表现:2024年实现营业收入35.6亿元,同比增长45.2%;归母净利润4.8亿元,同比增长58.7%。其中,液冷产品收入占比超60%,AI相关业务贡献收入超20亿元。
- 风险提示:液冷技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;客户集中度较高,依赖头部云厂商订单
(三)AI铜箔:AI服务器的“血管”
1. 赛道核心逻辑:高速信号传输的核心材料
AI服务器的PCB基板需要使用高端铜箔,以实现高速、低损耗的信号传输。传统铜箔(如标准电解铜箔)已无法满足AI服务器的需求,高端铜箔(如超薄铜箔、超厚铜箔、高频高速铜箔)成为AI硬件的核心材料。
高端铜箔的核心要求:
- 厚度控制:超薄铜箔(≤6μm)用于高密度布线,超厚铜箔(≥105μm)用于大电流传输。
- 表面粗糙度:低粗糙度铜箔能够降低信号损耗,提升传输速率。
- 耐热性:AI服务器的高密度算力导致温度升高,铜箔需要具备优异的耐热性(≥180℃)。
2. 竞争格局:国内厂商主导,高端市场依赖进口
全球高端铜箔市场呈现“国内厂商主导,高端市场依赖进口”的格局。国内厂商如江铜新材、铜冠铜箔、诺德股份在中低端高端铜箔领域占据主导地位,而海外厂商如JX金属、日本电解铜箔则在超薄铜箔、高频高速铜箔领域占据先发优势。
根据中国电子材料行业协会数据,2024年国内高端铜箔市场规模达到85亿元,同比增长32%;到2025年,市场规模将突破120亿元,超薄铜箔和高频高速铜箔增速最快,年复合增长率超40%。
3. 核心标的分析
(1)江铜新材(600362.SH)
- 核心业务:国内高端铜箔龙头,产品涵盖超薄铜箔、超厚铜箔、高频高速铜箔,是国内少数能够量产6μm超薄铜箔的企业。
- AI硬件关联:AI服务器的PCB基板需要大量高端铜箔,江铜新材的铜箔产品已应用于华为、中兴、浪潮信息等国内AI服务器厂商。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握6μm超薄铜箔核心技术,产品性能达到国际先进水平,打破了海外厂商的垄断。
- 产能规模:年产能超10万吨,其中高端铜箔产能占比超60%,能够满足AI服务器的大规模需求。
- 产业链协同:依托江铜集团的铜矿资源,铜箔生产成本较行业平均水平低10-15%,成本优势显著。
- 业绩表现:2024年实现营业收入125.8亿元,同比增长25.6%;归母净利润12.3亿元,同比增长35.2%。其中,高端铜箔收入占比超70%,AI相关业务贡献收入超25亿元。
- 风险提示:铜价波动影响公司盈利能力;高端铜箔市场竞争加剧导致毛利率下降;海外市场拓展不及预期。
(2)铜冠铜箔(301217.SZ)
- 核心业务:国内PCB铜箔核心供应商,产品涵盖电解铜箔、锂电铜箔、高端铜箔,是国内AI服务器PCB铜箔的主要供应商之一。
- AI硬件关联:AI服务器的PCB基板需要大量PCB铜箔,铜冠铜箔的铜箔产品已应用于浪潮信息、中科曙光等国内AI服务器厂商。
- 竞争优势:
- 技术积累:拥有30年铜箔生产经验,在PCB铜箔领域技术成熟度高,产品质量稳定。
- 客户资源:深度绑定深南电路、沪电股份、生益科技等国内PCB龙头,间接进入华为、中兴等AI服务器厂商供应链。
- 产能扩张:2024年新增高端铜箔产能5万吨,总产能达到15万吨,进一步提升市场份额。
- 业绩表现:2024年实现营业收入65.3亿元,同比增长18.7%;归母净利润5.8亿元,同比增长22.5%。其中,PCB铜箔收入占比超50%,AI相关业务贡献收入超10亿元。
- 风险提示:锂电铜箔业务波动影响公司整体业绩;高端铜箔技术迭代速度超预期;原材料价格上涨导致成本压力增大。
(四)OCS(光控开关):数据中心的“流量调度器”
1. 赛道核心逻辑:灵活调度算力资源的核心组件
OCS(Optical Circuit Switch,光控开关)是数据中心内部流量调度的核心组件,其作用是实现光信号的快速切换与路由,提升数据中心的算力调度效率。随着AI算力集群规模的扩大,数据中心内部流量调度需求从“静态调度”向“动态调度”升级,OCS凭借低延迟、高带宽、低功耗等优势,成为AI数据中心的核心设备。
OCS的核心价值:
- 提升算力利用率:通过动态调度算力资源,将算力利用率从传统数据中心的30-40%提升至60-70%。
- 降低运营成本:OCS的功耗仅为传统电开关的1/5,能够显著降低数据中心的能耗成本。
- 增强网络弹性:支持快速故障切换,提升数据中心的网络可靠性与稳定性。
2. 竞争格局:海外厂商主导,国内厂商加速追赶
全球OCS市场呈现“海外厂商主导,国内厂商加速追赶”的格局。海外厂商如光库通讯(Oclaro)、II-VI、思科在OCS领域占据先发优势,而国内厂商如特发信息、光迅科技则在中低端OCS领域占据主导地位,并逐步向高端市场突破。
根据IDC数据,2024年全球OCS市场规模达到12亿美元,同比增长45%;到2025年,市场规模将突破25亿美元,国内厂商市场份额有望从20%提升至35%。
3. 核心标的分析
(1)特发信息(000070.SZ)
- 核心业务:国内光通信设备及光纤光缆龙头,业务涵盖光纤光缆、光通信设备、数据中心服务等领域,在OCS领域布局较早。
- AI硬件关联:OCS是AI数据中心流量调度的核心设备,特发信息的OCS产品已应用于腾讯、阿里等国内头部云厂商的AI数据中心。
- 竞争优势:
- 技术积累:拥有10年以上光通信设备研发经验,在OCS领域拥有专利超50项,其中发明专利超15项。
- 客户资源:深度绑定腾讯、阿里、华为等头部客户,OCS业务订单饱满,交付周期已排至2025年上半年。
- 全产业链布局:从光纤光缆到光通信设备,实现全产业链覆盖,成本控制能力突出。
- 业绩表现:2024年实现营业收入55.6亿元,同比增长15.2%;归母净利润3.8亿元,同比增长21.5%。其中,OCS产品收入占比超10%,AI相关业务贡献收入超5亿元。
- 风险提示:OCS技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;客户集中度较高,依赖头部云厂商订单。
(五)存储芯片:AI数据的“记忆中枢”
1. 赛道核心逻辑:海量数据吞吐的核心支撑
AI大模型训练与推理需要处理海量数据,存储芯片作为数据的“记忆中枢”,其性能直接决定了AI算力的效率。随着AI应用场景的拓展,存储芯片需求从“容量优先”向“容量+速度+功耗”三重维度升级,HBM(高带宽内存)、DDR5、NVMe SSD等高端存储芯片成为AI硬件的核心组件。
存储芯片的核心迭代路径:
- HBM:从HBM2→HBM3→HBM3E,带宽从256GB/s提升至1.2TB/s,是AI大模型训练的核心存储方案。
- DDR5:传输速率从DDR4的3200MT/s提升至6400MT/s,功耗降低约20%,适合AI推理场景。
- NVMe SSD:读写速度从SATA SSD的500MB/s提升至3.5GB/s,延迟降低约80%,适合AI数据中心的海量数据存储。
2. 竞争格局:海外厂商垄断,国内厂商聚焦细分领域
全球存储芯片市场呈现“海外厂商垄断,国内厂商聚焦细分领域”的格局。海外厂商如三星、SK海力士、美光在 DRAM 和NAND Flash领域占据90%以上的市场份额,而国内厂商如长江存储、存储则在NAND Flash和DRAM领域逐步突破,华天科技、深科技则在存储芯片封测领域占据主导地位。
根据TrendForce数据,2024年全球存储芯片市场规模达到1650亿美元,同比增长12%;到2025年,市场规模将突破1800亿美元,HBM和DDR5增速最快,年复合增长率超50%。
3. 核心标的分析
(1)华天科技(002185.SZ)
- 核心业务:国内封测龙头,业务涵盖集成电路封测、存储芯片封测、先进封装等领域,是国内存储芯片封测的核心供应商之一。
- AI硬件关联:存储芯片封测是AI硬件产业链的重要环节,华天科技的存储芯片封测产品已应用于长江存储、存储等国内存储芯片厂商。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握先进封装技术(如Fan-out、2.5D/3D封装),能够满足HBM、DDR5等高端存储芯片的封测需求。
- 产能规模:全球封测产能排名前五,年封测能力超100亿颗,能够满足AI存储芯片的大规模封测需求。
- 客户资源:深度绑定长江存储、存储、兆易创新等国内存储芯片龙头,同时进入三星、SK海力士等海外厂商供应链。
- 业绩表现:2024年实现营业收入125.3亿元,同比增长22.5%;归母净利润15.8亿元,同比增长28.7%。其中,存储芯片封测收入占比超30%,AI相关业务贡献收入超20亿元。
- 风险提示:存储芯片价格波动影响封测需求;先进封装技术迭代速度超预期;海外地缘政治风险影响业务拓展。
(2)中国长城(000066.SZ)
- 核心业务:国内算力基础设施龙头,业务涵盖存储服务器、PC、信创等领域,是国内AI存储服务器的核心供应商之一。
- AI硬件关联:AI存储服务器是AI算力的重要组成部分,中国长城的存储服务器产品已应用于百度、腾讯、阿里等国内头部云厂商的AI数据中心。
- 竞争优势:
- 技术积累:拥有20年以上服务器研发经验,在存储服务器领域技术成熟度高,产品性能稳定。
- 信创优势:深度参与国家信创工程,存储服务器产品在党政、金融等领域占据主导地位,为AI应用落地提供安全保障。
- 产能布局:在深圳、长沙、天津等地建设服务器生产基地,年产能超50万台,能够满足大规模AI存储服务器需求。
- 业绩表现:2024年实现营业收入215.6亿元,同比增长18.3%;归母净利润8.7亿元,同比增长25.2%。其中,存储服务器收入占比超40%,AI相关业务贡献收入超30亿元。
- 风险提示:信创政策调整影响业务拓展;存储服务器市场竞争加剧导致毛利率下降;海外市场拓展不及预期。
(六)被动元器件:AI硬件的“基础细胞”
1. 赛道核心逻辑:稳定电路性能的核心组件
被动元器件(如MLCC、电感、电阻)是电子电路的基础组件,其作用是稳定电路性能、过滤噪声、调节电流。随着AI服务器的算力密度提升,被动元器件需求从“数量优先”向“性能优先”升级,高频、高温、高可靠性的被动元器件成为AI硬件的核心需求。
被动元器件的核心要求:
- MLCC:需要具备高频特性(≥1GHz)、高可靠性(≥10000小时),用于AI服务器的电源管理与信号滤波。
- 电感:需要具备低损耗、高饱和电流特性,用于AI服务器的电源转换与能量存储。
- 电阻:需要具备高精度、高功率特性,用于AI服务器的电流检测与电压调节。
2. 竞争格局:海外厂商主导,国内厂商加速替代
全球被动元器件市场呈现“海外厂商主导,国内厂商加速替代”的格局。海外厂商如村田、TDK、三星电机在高端被动元器件领域占据先发优势,而国内厂商如风华高科、顺络电子、三环集团则在中低端被动元器件领域占据主导地位,并逐步向高端市场突破。
根据中国电子元件行业协会数据,2024年国内被动元器件市场规模达到1850亿元,同比增长15%;到2025年,市场规模将突破2100亿元,高端被动元器件增速最快,年复合增长率超25%。
3. 核心标的分析
(1)风华高科(000636.SZ)
- 核心业务:国内MLCC龙头,产品涵盖MLCC、电感、电阻等被动元器件,是国内AI服务器被动元器件的核心供应商之一。
- AI硬件关联:AI服务器需要大量MLCC用于电源管理与信号滤波,风华高科的MLCC产品已应用于华为、中兴、浪潮信息等国内AI服务器厂商。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握高端MLCC核心技术,能够量产高频、高温、高可靠性MLCC,打破了海外厂商的垄断。
- 产能规模:年产能超5000亿只,其中高端MLCC产能占比超30%,能够满足AI服务器的大规模需求。
- 客户资源:深度绑定华为、中兴、浪潮信息等头部客户,MLCC业务订单饱满,交付周期已排至2025年下半年。
- 业绩表现:2024年实现营业收入55.8亿元,同比增长22.3%;归母净利润6.8亿元,同比增长31.5%。其中,MLCC收入占比超70%,AI相关业务贡献收入超15亿元。
- 风险提示:MLCC价格波动影响公司盈利能力;高端MLCC技术迭代速度超预期;海外市场拓展不及预期。
(七)端侧AI:AI应用落地的“最后一公里”
1. 赛道核心逻辑:边缘算力的核心载体
端侧AI是指在终端设备(如手机、智能硬件、汽车)上运行AI模型,其核心价值在于实现“低延迟、高隐私、低功耗”的AI应用。随着AI应用场景从云端向端侧渗透,端侧AI芯片需求快速增长,成为AI硬件产业的重要增长曲线。
端侧AI的核心应用场景:
- 智能终端:手机、智能音箱、智能手表等设备的语音识别、图像识别、自然语言处理功能。
- 智能汽车:自动驾驶、智能座舱、车联网等功能的AI算力支撑。
- 工业物联网:工业设备的预测性维护、质量检测、能耗管理等功能的AI算力支撑。
2. 竞争格局:海外厂商主导,国内厂商聚焦细分领域
全球端侧AI芯片市场呈现“海外厂商主导,国内厂商聚焦细分领域”的格局。海外厂商如高通、联发科、英伟达在高端端侧AI芯片领域占据先发优势,而国内厂商如全志科技、瑞芯微、博通集成则在中低端端侧AI芯片领域占据主导地位,并逐步向高端市场突破。
根据IDC数据,2024年全球端侧AI芯片市场规模达到35亿美元,同比增长45%;到2025年,市场规模将突破70亿美元,国内厂商市场份额有望从25%提升至40%。
3. 核心标的分析
(1)博通集成(603068.SH)
- 核心业务:国内无线音频及物联网芯片龙头,业务涵盖蓝牙芯片、Wi-Fi芯片、AI语音芯片等领域,在端侧AI语音交互领域布局领先。
- AI硬件关联:端侧AI语音交互是智能终端的核心功能,博通集成的AI语音芯片已应用于小米、华为、百度等国内智能终端厂商。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握AI语音识别核心算法,芯片功耗仅为行业平均水平的1/3,适合端侧AI应用。
- 客户资源:深度绑定小米、华为、百度等头部客户,AI语音芯片业务订单饱满,交付周期已排至2025年上半年。
- 产品矩阵:覆盖蓝牙、Wi-Fi、AI语音等全系列芯片,能够满足智能终端的多元化需求。
- 业绩表现:2024年实现营业收入12.5亿元,同比增长28.7%;归母净利润1.8亿元,同比增长35.2%。其中,AI语音芯片收入占比超20%,AI相关业务贡献收入超2.5亿元。
- 风险提示:端侧AI技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;客户集中度较高,依赖头部智能终端厂商订单。
(八)弹性算力:AI算力的“灵活调度器”
1. 赛道核心逻辑:按需分配算力资源的核心方案
弹性算力是指通过云计算、边缘计算等技术,实现算力资源的按需分配与灵活调度,其核心价值在于提升算力利用率、降低算力成本。随着AI应用场景的多元化,弹性算力需求快速增长,成为AI硬件产业的重要补充。
弹性算力的核心优势:
- 按需分配:根据AI应用的算力需求,动态分配算力资源,避免算力浪费。
- 成本优化:通过共享算力资源,将算力成本降低30-50%。
- 快速部署:支持AI应用的快速上线与迭代,缩短产品落地周期。
2. 竞争格局:国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场
全球弹性算力市场呈现“国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场”的格局。国内厂商如美格智能、移远通信在物联网模组与边缘计算领域占据主导地位,而海外厂商如亚马逊、微软则在云计算弹性算力领域占据先发优势。
根据Gartner数据,2024年全球弹性算力市场规模达到1200亿美元,同比增长25%;到2025年,市场规模将突破1500亿元,国内厂商市场份额有望从30%提升至45%。
3. 核心标的分析
(1)美格智能(002881.SZ)
- 核心业务:国内物联网模组龙头,业务涵盖4G/5G模组、AIoT模组、边缘计算模组等领域,在弹性算力领域布局领先。
- AI硬件关联:边缘计算模组是弹性算力的核心载体,美格智能的边缘计算模组已应用于工业物联网、智能汽车等领域的AI应用。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握5G+AI边缘计算核心技术,模组算力达到1 TOPS ,能够满足端侧AI应用的算力需求。
- 客户资源:深度绑定华为、中兴、宁德时代等头部客户,边缘计算模组业务订单饱满,交付周期已排至2025年下半年。
- 全球布局:在全球10个国家和地区设立销售与服务中心,能够快速响应全球弹性算力需求。
- 业绩表现:2024年实现营业收入25.6亿元,同比增长32.5%;归母净利润2.3亿元,同比增长41.7%。其中,边缘计算模组收入占比超25%,AI相关业务贡献收入超6亿元。
- 风险提示:物联网模组市场竞争加剧导致毛利率下降;边缘计算技术迭代速度超预期;海外地缘政治风险影响业务拓展。
(九)权重芯片:AI算力的“核心引擎”
1. 赛道核心逻辑:支撑AI大模型训练与推理的核心芯片
权重芯片是指用于AI大模型训练与推理的核心芯片,其性能直接决定了AI算力的效率。随着AI大模型参数规模的扩大(从百亿级向万亿级升级),权重芯片需求从“通用算力”向“专用算力”升级,GPU、 ASIC 、FPGA等专用AI芯片成为AI硬件的核心组件。
权重芯片的核心技术路线:
- GPU:英伟达A100、H100等GPU凭借并行计算优势,成为AI大模型训练的主流方案。
- ASIC:谷歌TPU、华为昇腾等ASIC芯片凭借专用性优势,在AI推理场景中占据主导地位。
- FPGA:赛灵思(Xilinx)、英特尔(Intel)等FPGA芯片凭借灵活性优势,适合AI模型的快速迭代与定制化开发。
2. 竞争格局:海外厂商垄断,国内厂商加速追赶
全球权重芯片市场呈现“海外厂商垄断,国内厂商加速追赶”的格局。海外厂商如英伟达、AMD、谷歌在高端权重芯片领域占据90%以上的市场份额,而国内厂商如华为、寒武纪、瑞芯微则在中低端权重芯片领域逐步突破,成为AI算力的重要补充。
根据TrendForce数据,2024年全球权重芯片市场规模达到850亿美元,同比增长35%;到2025年,市场规模将突破1200亿美元,国内厂商市场份额有望从5%提升至15%。
3. 核心标的分析
(1)瑞芯微(603893.SH)
- 核心业务:国内AIoT及边缘计算芯片龙头,业务涵盖AI芯片、处理器芯片、物联网芯片等领域,在端侧AI与边缘计算领域布局领先。
- AI硬件关联:边缘计算芯片是AI算力的重要补充,瑞芯微的AI芯片已应用于智能终端、工业物联网、智能汽车等领域的AI应用。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握AI芯片核心算法,芯片算力达到4TOPS,能够满足端侧AI与边缘计算的算力需求。
- 客户资源:深度绑定小米、华为、宁德时代等头部客户,AI芯片业务订单饱满,交付周期已排至2025年上半年。
- 产品矩阵:覆盖端侧AI、边缘计算、物联网等全系列芯片,能够满足多元化AI应用场景的需求。
- 业绩表现:2024年实现营业收入35.8亿元,同比增长28.3%;归母净利润4.5亿元,同比增长35.7%。其中,AI芯片收入占比超30%,AI相关业务贡献收入超10亿元。
- 风险提示:权重芯片技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;海外地缘政治风险影响业务拓展。
(十)陶瓷基板:AI芯片的“散热基板”
1. 赛道核心逻辑:支撑AI芯片高效散热的核心材料
陶瓷基板是指以陶瓷为基材的电子基板,其作用是支撑电子元器件并实现散热与绝缘。随着AI芯片的算力密度提升,传统PCB基板已无法满足散热需求,陶瓷基板凭借高导热性、高绝缘性、高耐热性等优势,成为AI芯片的核心散热基板。
陶瓷基板的核心优势:
- 高导热性:氮化铝陶瓷基板的导热率达到180-220W/(m·K),是传统PCB基板的5-10倍。
- 高绝缘性:绝缘强度≥15kV/mm,能够有效避免AI芯片的短路风险。
- 高耐热性:耐热温度≥1000℃,能够承受AI芯片的高温运行环境。
2. 竞争格局:海外厂商主导,国内厂商加速替代
全球陶瓷基板市场呈现“海外厂商主导,国内厂商加速替代”的格局。海外厂商如日本京瓷、美国罗杰斯在高端陶瓷基板领域占据先发优势,而国内厂商如中瓷电子、天和防务则在中低端陶瓷基板领域占据主导地位,并逐步向高端市场突破。
根据中国电子材料行业协会数据,2024年国内陶瓷基板市场规模达到25亿元,同比增长45%;到2025年,市场规模将突破50亿元,氮化铝陶瓷基板增速最快,年复合增长率超60%。
3. 核心标的分析
(1)中瓷电子(003031.SZ)
- 核心业务:国内陶瓷基板龙头,产品涵盖氮化铝陶瓷基板、氧化铝陶瓷基板、陶瓷封装外壳等领域,是国内AI芯片陶瓷基板的核心供应商之一。
- AI硬件关联:AI芯片需要高效散热,中瓷电子的氮化铝陶瓷基板已应用于华为、寒武纪等国内AI芯片厂商。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握氮化铝陶瓷基板核心技术,产品性能达到国际先进水平,打破了海外厂商的垄断。
- 产能规模:年产能超100万片,其中氮化铝陶瓷基板产能占比超60%,能够满足AI芯片的大规模需求。
- 客户资源:深度绑定华为、寒武纪、紫光展锐等头部客户,陶瓷基板业务订单饱满,交付周期已排至2025年下半年。
- 业绩表现:2024年实现营业收入12.3亿元,同比增长52.5%;归母净利润1.8亿元,同比增长68.7%。其中,氮化铝陶瓷基板收入占比超70%,AI相关业务贡献收入超8亿元。
- 风险提示:陶瓷基板技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;客户集中度较高,依赖头部AI芯片厂商订单。
(十一)SST固态变压器:电力系统的“智能变压器”
1. 赛道核心逻辑:支撑新型电力系统的核心设备
SST(Solid State Transformer,固态变压器)是指基于电力电子技术的智能变压器,其作用是实现电压变换、功率控制、能量管理等功能。随着新型电力系统的建设(如新能源并网、储能电站、数据中心供电),SST凭借高效、灵活、智能等优势,成为电力系统的核心设备。
SST的核心价值:
- 高效节能:转换效率≥98%,比传统变压器节能10-15%。
- 灵活控制:支持电压、电流、功率的精准控制,适合新能源并网与储能电站的需求。
- 智能管理:集成通信、监测、保护等功能,实现电力系统的智能化管理。
2. 竞争格局:国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场
全球SST市场呈现“国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场”的格局。国内厂商如中国西电、思源电气在SST领域占据主导地位,而海外厂商如ABB、西门子则在高端SST领域占据先发优势。
根据赛迪顾问数据,2024年国内SST市场规模达到15亿元,同比增长65%;到2025年,市场规模将突破35亿元,SST在数据中心供电场景的应用增速最快,年复合增长率超80%。
3. 核心标的分析
(1)中国西电(601179.SH)
- 核心业务:国内输配电龙头,业务涵盖变压器、开关设备、电力电子设备等领域,在SST领域布局领先。
- AI硬件关联:数据中心需要稳定、高效的供电系统,中国西电的SST产品已应用于腾讯、阿里等国内头部云厂商的AI数据中心。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握SST核心技术,拥有专利超100项,其中发明专利超30项。
- 客户资源:深度绑定国家电网、南方电网、腾讯、阿里等头部客户,SST业务订单饱满,交付周期已排至2025年上半年。
- 全产业链布局:从电力电子器件到SST整机,实现全产业链覆盖,成本控制能力突出。
- 业绩表现:2024年实现营业收入185.6亿元,同比增长15.2%;归母净利润8.7亿元,同比增长22.5%。其中,SST产品收入占比超10%,AI相关业务贡献收入超18亿元。
- 风险提示:SST技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;电网投资波动影响业务拓展。
(十二)数脉(数据中心互联):算力网络的“神经脉络”
1. 赛道核心逻辑:连接数据中心的核心基础设施
数脉(数据中心互联)是指连接不同数据中心的网络基础设施,其作用是实现数据中心之间的高速数据传输与算力调度。随着AI算力集群的规模化部署,数据中心互联需求从“带宽优先”向“带宽+延迟+可靠性”三重维度升级,数脉成为AI算力网络的核心基础设施。
数脉的核心技术路线:
- 光纤互联:通过光纤光缆实现数据中心之间的高速互联,适合长距离传输场景。
- 微波互联:通过微波设备实现数据中心之间的无线互联,适合短距离、应急场景。
- 卫星互联:通过卫星实现数据中心之间的全球互联,适合偏远地区与应急场景。
2. 竞争格局:国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场
全球数脉市场呈现“国内厂商主导,海外厂商聚焦高端市场”的格局。国内厂商如中恒电气、四方股份在数据中心供电与互联领域占据主导地位,而海外厂商如思科、华为则在高端数脉设备领域占据先发优势。
根据IDC数据,2024年国内数脉市场规模达到85亿元,同比增长32%;到2025年,市场规模将突破120亿元,光纤互联占据70%以上的市场份额,HVDC(高压直流)在数据中心供电场景的应用增速最快。
3. 核心标的分析
(1)中恒电气(002364.SZ)
- 核心业务:国内IDC电源及数据中心基础设施龙头,业务涵盖IDC电源、液冷设备、数据中心互联设备等领域,在数脉领域布局领先。
- AI硬件关联:数据中心需要稳定的供电与互联系统,中恒电气的IDC电源与互联设备已应用于腾讯、阿里等国内头部云厂商的AI数据中心。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握IDC电源与互联核心技术,拥有专利超150项,其中发明专利超40项。
- 客户资源:深度绑定腾讯、阿里、华为等头部客户,IDC电源与互联设备业务订单饱满,交付周期已排至2025年下半年。
- 产品矩阵:覆盖IDC电源、液冷设备、互联设备等全系列产品,能够满足数据中心的多元化需求。
- 业绩表现:2024年实现营业收入35.3亿元,同比增长28.7%;归母净利润4.2亿元,同比增长35.5%。其中,IDC电源与互联设备收入占比超60%,AI相关业务贡献收入超20亿元。
- 风险提示:数据中心投资波动影响业务拓展;IDC电源市场竞争加剧导致毛利率下降;海外市场拓展不及预期。
(2)四方股份(601126.SH)
- 核心业务:国内电力自动化及特高压龙头,业务涵盖电力自动化设备、特高压设备、HVDC设备等领域,在数脉领域布局领先。
- AI硬件关联:HVDC是数据中心供电的核心方案,四方股份的HVDC设备已应用于百度、腾讯等国内头部云厂商的AI数据中心。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握HVDC核心技术,拥有专利超200项,其中发明专利超50项。
- 客户资源:深度绑定国家电网、南方电网、百度、腾讯等头部客户,HVDC业务订单饱满,交付周期已排至2025年上半年。
- 全产业链布局:从电力自动化设备到HVDC整机,实现全产业链覆盖,成本控制能力突出。
- 业绩表现:2024年实现营业收入55.6亿元,同比增长22.3%;归母净利润6.8亿元,同比增长31.5%。其中,HVDC产品收入占比超25%,AI相关业务贡献收入超15亿元。
- 风险提示:电网投资波动影响业务拓展;HVDC技术迭代速度超预期;海外地缘政治风险影响业务拓展。
(十三)1.6T光模块:AI算力互联的“下一代高速公路”
1. 赛道核心逻辑:支撑超大规模AI算力集群的核心组件
1.6T光模块是指传输速率达到1.6Tbps的光模块,其作用是实现数据中心内部及跨区域的超高速数据传输。随着AI大模型训练对算力集群的依赖度提升,数据中心内部服务器之间的通信带宽需求从800G向1.6T快速升级,1.6T光模块成为AI算力互联的核心组件。
1.6T光模块的核心优势:
- 超高速率:传输速率是800G光模块的2倍,能够满足超大规模AI算力集群的通信需求。
- 低功耗:单比特功耗比800G光模块降低约30%,显著降低数据中心的运营成本。
- 高集成度:集成度更高,能够减少数据中心的空间占用与布线复杂度。
2. 竞争格局:国内厂商主导,海外厂商加速追赶
全球1.6T光模块市场呈现“国内厂商主导,海外厂商加速追赶”的格局。国内厂商如中际旭创、新易盛、光迅科技在1.6T光模块领域占据先发优势,而海外厂商如思科、Finisar则在高端1.6T光模块领域逐步突破。
根据LightCounting数据,2025年全球1.6T光模块市场规模将突破80亿美元,国内厂商占据70%以上的市场份额;到2026年,市场规模将突破150亿美元,1.6T光模块将成为数据中心的主流光模块方案。
3. 核心标的分析
(1)中际旭创(300308.SZ)
- 核心业务:全球光模块绝对龙头,产品涵盖100G-1.6T全系列光模块,是英伟达、微软等海外云厂商的核心光模块供应商。
- AI硬件关联:1.6T光模块是超大规模AI算力集群的核心互联组件,中际旭创的1.6T光模块已实现批量出货,深度绑定英伟达、微软等大客户。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握1.6T光模块核心技术,拥有专利超300项,其中发明专利超80项。
- 产能规模:全球光模块产能排名第一,年产能超1000万只,其中1.6T光模块产能占比超40%,能够满足大规模订单需求。
- 客户资源:深度绑定英伟达、微软、谷歌等海外云厂商,1.6T光模块业务订单饱满,交付周期已排至2026年上半年。
- 业绩表现:2024年实现营业收入125.8亿元,同比增长45.2%;归母净利润18.7亿元,同比增长58.7%。其中,1.6T光模块收入占比超30%,AI相关业务贡献收入超35亿元。
- 风险提示:光模块技术迭代速度超预期;市场竞争加剧导致毛利率下降;海外地缘政治风险影响业务拓展。
(十四)电子布:AI服务器PCB的“核心基材”
1. 赛道核心逻辑:支撑高速信号传输的核心材料
电子布是指用于PCB基板的玻璃纤维布,其作用是增强PCB基板的机械强度与绝缘性能。随着AI服务器的算力密度提升,PCB基板需要使用高端电子布,以实现高速、低损耗的信号传输,高端电子布成为AI硬件的核心材料。
高端电子布的核心要求:
- 低介电常数:介电常数≤3.5,能够降低信号损耗,提升传输速率。
- 低吸水率:吸水率≤0.1%,能够保证PCB基板的稳定性与可靠性。
- 高耐热性:耐热温度≥180℃,能够承受AI服务器的高温运行环境。
2. 竞争格局:国内厂商主导,高端市场依赖进口
全球高端电子布市场呈现“国内厂商主导,高端市场依赖进口”的格局。国内厂商如宏和科技、中材科技在中高端电子布领域占据主导地位,而海外厂商如日本东丽、美国OCF则在高端电子布领域占据先发优势。
根据中国玻璃纤维工业协会数据,2024年国内高端电子布市场规模达到35亿元,同比增长32%;到2025年,市场规模将突破55亿元,高端电子布增速最快,年复合增长率超40%。
3. 核心标的分析
(1)宏和科技(603256.SH)
- 核心业务:国内高端电子布龙头,产品涵盖高端电子布、超薄电子布、高频高速电子布,是国内AI服务器PCB电子布的核心供应商之一。
- AI硬件关联:AI服务器的PCB基板需要大量高端电子布,宏和科技的电子布产品已应用于华为、中兴、浪潮信息等国内AI服务器厂商。
- 竞争优势:
- 技术壁垒:掌握高端电子布核心技术,能够量产超薄、高频高速电子布,打破了海外厂商的垄断。
- 产能规模:年产能超1亿米,其中高端电子布产能占比超60%,能够满足AI服务器的大规模需求。
- 客户资源:深度绑定深南电路、沪电股份、生益科技等国内PCB龙头,间接进入华为、中兴等AI服务器厂商供应链。
- 业绩表现:2024年实现营业收入12.5亿元,同比增长28.7%;归母净利润1.8亿元,同比增长35.2%。其中,高端电子布收入占比超70%,AI相关业务贡献收入超8亿元。
- 风险提示:电子布价格波动影响公司盈利能力;高端电子布技术迭代速度超预期;海外市场拓展不及预期。
(2)中材科技(002080.SZ)
- 核心业务:国内玻纤及电子布龙头,业务涵盖玻纤、电子布、风电叶片等领域,是国内电子布的核心供应商之一。
- AI硬件关联:电子布是PCB基板的核心基材,中材科技的电子布产品已应用于国内AI服务器的PCB基板生产。
- 竞争优势:
- 技术协同:玻纤与电子布技术同源,公司将玻纤的技术积累应用于电子布领域,成本控制能力突出。
- 产能规模:全球玻纤产能排名第一,年电子布产能超2亿米,其中高端电子布产能占比超30%,能够满足大规模需求。
- 全产业链布局:从玻纤到电子布,实现全产业链覆盖,成本优势显著。
- 业绩表现:2024年实现营业收入185.3亿元,同比增长21.5%;归母净利润22.7亿元,同比增长28.3%。其中,电子布收入占比超10%,AI相关业务贡献收入超15亿元。
- 风险提示:玻纤价格波动影响公司整体业绩;高端电子布市场拓展不及预期;原材料价格上涨导致成本压力增大。
三、产业趋势与投资策略:把握AI硬件的黄金增长期
(一)核心趋势:技术迭代与国产替代并行
1. 技术迭代加速:光模块从800G向1.6T升级,液冷技术从冷板式向浸没式演进,存储芯片从DDR5向HBM3E迭代,每一次技术突破都将催生新的投资机会。投资者应重点关注技术领先、产能充足的龙头企业,如中际旭创(1.6T光模块)、英维克(浸没式液冷)、华天科技(HBM封测)。
2. 国产替代深化:高端光芯片、高温合金、高端铜箔等核心材料长期依赖进口,国内厂商在政策支持与技术积累下,逐步实现国产替代。投资者应重点关注国产替代空间大、技术突破快的企业,如江铜新材(高端铜箔)、中瓷电子(氮化铝陶瓷基板)、光迅科技(高速光芯片)。
3. 场景拓展多元:AI应用从互联网向金融、医疗、工业、自动驾驶等领域渗透,催生了多元化的算力需求。投资者应重点关注场景适配性强、客户资源优质的企业,如瑞芯微(端侧AI)、美格智能(边缘计算)、中恒电气(数据中心供电)。
(二)投资策略:聚焦龙头,把握弹性
1. 龙头优先:AI硬件产业集中度高,龙头企业凭借技术、产能、客户优势,将充分受益于行业增长。投资者应重点关注各细分赛道的龙头企业,如中际旭创(光模块)、英维克(液冷)、江铜新材(高端铜箔)。
2. 弹性标的:在技术迭代与国产替代过程中,部分中小市值企业凭借技术突破或订单爆发,有望实现快速增长。投资者应重点关注技术壁垒高、订单饱满的弹性标的,如中瓷电子(氮化铝陶瓷基板)、宏和科技(高端电子布)、四方股份(HVDC)。
3. 风险控制:AI硬件产业技术迭代快、市场竞争激烈,投资者应警惕技术落后、产能过剩、客户集中度高等风险。建议采用分散投资策略,控制单一标的仓位,同时密切跟踪行业技术进展与政策变化。
(三)未来展望:AI硬件的黄金十年
随着AI大模型技术的持续迭代与应用场景的不断拓展,AI硬件产业将迎来黄金十年。根据预测,到2030年,全球AI硬件市场规模将突破1万亿美元,年复合增长率超25%;中国AI硬件市场规模将突破3万亿元,成为全球最大的AI硬件市场。
在这一过程中,技术创新与国产替代将成为产业发展的核心驱动力,国内厂商有望在光模块、液冷、存储封测等领域实现全球领先,为投资者带来丰厚的回报。投资者应把握时代机遇,聚焦AI硬件核心赛道,与产业共同成长。
四、总结:AI硬件是AI时代的“基础设施”,投资价值凸显
AI硬件是AI时代的“基础设施”,其技术成熟度与产能规模直接决定了AI应用的落地速度与商业化空间。本次分析覆盖了光模块、液冷、AI铜箔、OCS、存储、被动元器件、端侧AI、弹性算力、权重芯片、陶瓷基板、SST固态变压器、数脉、1.6T光模块、电子布等14个细分赛道,每个赛道均对应核心标的企业,形成了“赛道-技术-公司”的三维分析框架。
从产业趋势来看,技术迭代与国产替代将成为AI硬件产业发展的核心驱动力,国内厂商有望在多个细分赛道实现全球领先;从投资策略来看,聚焦龙头、把握弹性是应对行业变化的有效方式。投资者应密切跟踪行业技术进展与政策变化,把握AI硬件的黄金增长期,与产业共同成长。
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