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来看9月23日的3篇精选研报:
本文来自:中银国际-《计算机行业云计算专题报告之五:低碳之下,IDC“液冷时代”契机来临》
精选原因:随着互联网、云服务、AI等行业迅速发展,IDC的规模和能耗都在迅速发展,IDC设备的发热量越来越大,意味着散热对液冷解决方案存在越来越强的依赖。本文从政策、技术路线、市场、产业链等角度出发,剖析了IDC液冷的投资机会。
核心看点:
国家级能源节约战略和“双碳”规划,对能耗大户IDC提出更高的PUE要求,大规模、密集的算力堆砌,意味着散热对液冷解决方案存在越来越强的依赖,‚液冷时代‛正在到来。
器件高精密度和漏液等挑战使得解决方案技术门槛较高,也意味着不同于传统服务器的竞争格局将会形成。
到2025年我国液冷IDC市场规模将突破1200亿元,增速保持30%以上;渗透率现处于20%左右,后续逐步提高。
液冷服务器有望直接受益,此外液冷方案中用量较大的材料和器件厂商受益程度也较高。
一、双碳与算力刚需之下,液冷为IDC散热必经之路
1、2022年我国数据中心机架规模将达到670万架,近五年CAGR超过30%。其中,大型以上数据中心增长更为迅速,2022年底规模达540万架,占比达81%。
2、数据中心的产业规模的增长表明数据中心基础设施的市场规模也呈现快速增长的趋势,2019年我国数据中心基础设施的市场规模达161.9亿元,预计到2025年达到461.2亿元。
3、2021年我国数据中心耗电量为2,166亿kwh,占社会总耗电量的2.6%,我国IDC电费占TCO(整体运营支出)的60-70%。
4、2019年中国IDC能耗中,43%用于IT设备散热,基本与45%的IT设备自身能耗持平,可见减少散热从而控制TCO是节能减耗的核心方向。
5、全国数据中心PUE(数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源之比)平均水平为1.49,传统风冷数据中心PUE在1.5~1.8,与国家要求2025年达到平均1.3以下还有较大的差距。
6、2025年全球数据中心单机柜平均功率将达到25KW,这对目前传统风冷技术均是十分严峻的挑战。目前风冷技术的极限值基本是在300W-350W之间,远不能承担未来发展所需的散热功耗。
二、液冷市场开始进入拐点,将具备显著爆发力
1、IDC最具革命性的节能技术为液冷技术(又称水冷),其中浸没式液冷技术可以将PUE降到1.2以下,联合其他技术可使PUE趋近于1。
2、液体导热能力是空气的25倍,同体积液体带走热量是同体积空气的近3000倍,在耗电量方面,液冷系统约比风冷系统节省电量30~50%。
3、2021年12月25日,腾讯、华为等参与起草的我国首批数据中心液冷系列行业标准正式发布,将于2022年4月1日起正式实施,行业标准的出台将有利于行业的有序发展。
4、2022年5月,北京市发改委发布《北京市低效数据中心综合治理工作方案》,对PUE超过1.4的IDC实施差别电价,逐步关闭年均PUE高于2.0的数据中心。
5、预计2025年互联网行业液冷数据中心占比达24.0%,金融行业为25.0%、电信行业23.0%、能源行业10.5%,生物、医疗和政务等行业需求将加快融入通用数据中心新业态。
三、行业机会向产业链多方延伸
1、液冷行业上游主要为产品零部件,包括接头、CDU、电磁阀、TANK、maniflod等。
2、中游主要为液冷服务器,包括四个主要类型的服务器,以及闭式循环和非闭式循环服务器。
3、服务器及相关集成产品主要用于为下游行业在云计算、人工智能及物联网等方面提供服务。
4、受益于液冷需求带动,服务器行业迎来新的更新驱动因素,带动重回高景气周期。产品方面,液冷相关产品售价、利润率优于传统风冷技术产品,可以给客户带来明确、可观的效益。
5、行业具有较高的进入壁垒,先进入者具备先发优势。
(1)技术壁垒。液冷数据中心基础设施产品的研发和制造涉及冷却技术、制冷系统设计及仿真技术、温湿度解耦控制算法等多项技术领域。
(2)专业人才壁垒。液冷数据中心属于新兴技术密集型产业,产品性能涉及材料化学、热力学、电子学、计算机科学等多种学科,此对研发技术人员的技术研发能力和行业经验要求较高。
(3)客户认证壁垒。出于安全性、稳定性等考虑,企业客户在选择液冷数据中心基础设施供应商时通常需要进行严格的资质验证。
本文选自:天风证券-《机械设备行业深度研究:储能行业进入快速发展期,储能温控+储能消防迎风而起》
精选理由:当前我国双碳政策正在加速推进,新能源赛道空间广阔,国内储能温控、 新能源车热管理等温控设备的应用需求保持较快增长。未来有望受益于储能装机容量增长,储能温控市场规模或将持续扩张。那么,国内储能温控设备主要应用哪些技术?其特点适用于哪些场景?储能温控的发展趋势如何?哪些企业布局了该领域?让我们通过这篇研报了解一下。
核心看点:
温控行业下游应用场景众多,包括传统工业温控、储能温控、新能源车热管理、IDC机房温控等;
在新能源发电领域,温控设备主要应用于风力发电机组的变流器、发电机、光伏发电逆变器等新能源发电核心设备的冷却;
目前储能温控以风冷为主,预计中期液冷占比有望持续上升;
风险提示:下游需求不及预期;行业需求不及预期;储能技术迭代超预期;竞争加剧风险。
一、温控与储能温控
1、温控和温控设备
温控,指电池等原器件对于工作环境的要求,利用加热或冷却手段对其温度或温差进行调节和控制 的过程。
温控设备,分为工业温控设备、精密温控设备(电子散热器件)以及其他温控设备等,其中前两者的市场占比较大。因为技术和工作环境差异对于温控技术的具体要求也存在差异。
2、温控行业下游应用场景:传统工业温控、储能温控、新能源车热管理、IDC机房温控、5G基站温控
其中,国内发电装机容量和发电量增长,我国发电、输电、配电环节的温控设备也随之增长。
3、技术路径上,未来我国温控设备存量将继续以风冷为主,但液冷渗透率有望持 续提升。液冷系统主要包括水冷板、水冷管、水冷系统、换热风机等;而风冷 系统结构比较简单。二者相比,液冷系统的设计难度复杂,成本也更高,但是 其散热效率和速度高,且适用范围广,占用空间较小。
4、目前宁德时代正在推广户外液冷电柜,其优势主要是靠近热源、温度均匀、能 耗低,同时也比风冷更适合户外的环境;同时阳光电源、比亚迪等厂商也正在推出液冷电柜产品,用于户外储能系统,户外液冷电柜可广泛应用于光伏 储能、风电储能、电网储能、商业储能等场景。
二、 温控在光伏、风电领域的应用
1、光伏
在光伏发电系统中,由于太阳能电池和蓄电池是直流电源,而负载是交流,必须使用逆变器进行变流。随着太阳能光伏发 电并网容量越来越大,要求并网的电压等级和转换效率逐渐提高,逆变器的功率也越来越大。
逆变器功率越大,其使用的 电气器件功率密度越高,采用传统的风冷散热方式已无法解决其冷却需求,而水冷是目前最先进最可靠的解决方案,新能 源变流器用纯水冷却设备应运而生。
2、风电
主要应用于风力发电机组的变流器、发电机、光伏发电逆变器等新能 源发电核心设备的冷却。
风电机组正朝着单机功率大型化、装机总量规模化、运维管理智慧化以及来源多元化的方 向发展,而在风电发展过程中,时常出现由于风电机组大功耗部件(如发电机、齿轮箱、变频器及控制柜)过热导致故障 停机甚至引发火灾等重大事故的案例。
风冷技术由于结构简单、成本低廉、可靠性高、易于集成以及维护管理方便等优点,在风电机组热管理领域得到了广泛应 用。
液冷技术在散热能力和响应速度上具有显著优势。单相液冷技术在风电机组热管理领域较为常用;相变液冷技术是通过 密闭空间内液体工质汽液相变实现热量的吸收和释放,因而具有散热能力强、等温性好等优势。目前新型冷却技术主要有半导体制冷(TEC)、泵驱两相流回路冷却系统和固液相变储热技术等。
三、技术趋势
目前储能温控以风冷为主,原因在于当前储能项目对制冷效率要求相对不高,且风冷设备成本 低于液冷,当前储能项目对成本较敏感。
预计中期液冷占比有望持续上升,主要系储能项目的发热量将不断提升,风冷的制冷效率可能无法满足部分项目散热 需求。
此外技术方向的选择与项目所处环境、项目发热量有关,如极端高温地区用风冷影响制冷效果,极端低温地区用液冷存在 结冰风险;发热量较小的项目用风冷足够满足需求,而发热量较大的项目则需要用液冷;因此中期来看,尽管液冷的占比 会有所提高,但两种技术仍会有其应用场景。
在研技术:热管冷却依靠封闭管壳内工质相变来实现高效换热,效率及安全性更高;相变材料冷却:利用相变材料(PCM)发生相变来吸热,尚处起步阶段。
四、市场空间
按照2020年披露的数据,储能温控部分价值量约占到整个储能系统价值量的 3%-5%,根据国家政策对储能系统降本的要求,多元化储能系统将得到有力推动,储能温控环节的价值量有望持续提升。
根据GGII测算2022-2025年中国储能温控市场规模将从46.6亿元增长至164.6亿元,CAGR为52.3%。
液冷作为 中长期技术方案,市场渗透率或将逐步提升,GGII预测2025年液冷市场占比将达到45%左右。
光大证券-钒电池行业报告系列二:共享储能模式有望加速钒电池装机
精选原因:钒液流电池储能系统迎首个GWh级别集采,产业迈向规模化发展。受此消息影响,钒电池概念股异动,钒钛股份涨停。投资者可通过本篇研报了解钒电池相关信息,把握相应投资机会。
核心看点:
共享储能模式兴起,政策大力支持共享储能发展。
政策大力支持共享储能发展,4 小时储能电站钒电池 IRR 与锂电池相差不大,4 小时储能电站钒电池 IRR 与锂电池相差不大。
风险分析:共享储能进展不及预期;资源开发不及预期导致钒价大幅上行风险。
一、共享储能模式成为储能盈利可行方案
共享储能是以电网为纽带、为多个新能源电站同时提供储能服务的新模式,打破了原有的 1 家储能站与 1 家发电站传统对应关系,转向了 1 家储能站对应多家新能源发电站的“1 对 N”的关系。
共享储能一般单体规模较大,对电网的调度可以形成很好的支撑和响应作用。
目前共享储能模式的主要盈利方式有调峰服务补偿、峰谷价差套利(参与电力现货市场交易)、容量租赁、容量补偿等收费方式。
二、共享储能加速发展,钒电池逐步起量
据 CNESA 统计,2022 年 1-5 月中旬全国共享储能拟在建及招投标项目达到109 个,其中陕西 25 个、河南 24 个、宁夏 14 个、山东 11 个,其他省市均在个位数。
目前,全钒液流电池已经开始成为共享储能电站的备选项之一。
截至 2022 年上半年,进入在建阶段的以共享储能模式建设的独立储能电站中使用全钒液流电池系统的规模已经达到 302MW/1104MWh(未统计山西古交市、朔州市等未披露具体钒电池规模的项目),占 2022 年上半年在建独立储能电站(7.6GW)的 4%。
三、钒电池装机有望进入加速增长阶段
安全性+储能时长要求提升,钒电池装机加速可期。
图:钒电池工作原理图
大规模、长时储能方面全钒液流电池具备天然的安全优势。
钒电池占比较低的主要原因为 4 小时及以上储能需求短期仍未扩大。
2 小时储能钒电池经济性较差,4 小时储能经济性与锂电池相差不大。
随着共享储能模式的推广,将会有更多的发电测配储的项目承担电网侧调峰、调频等电网平衡调节服务,发电侧和电网侧储能的界限将逐步模糊,发电侧的储能仍是中国整个储能市场发展的主导力量。
研报原文可以添加妙妙子微信(huxiuvip302)获取
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