①2028年AI相关IT设备支出预计达1.496万亿美元,占数据中心总支出的约72%; ②美国AI专用数据中心每兆瓦成本约5680万美元,较普通项目高约766万美元,差距主要来自IT设备; ③电源侧柜预计2027年开始出货,液冷与风冷将长期共存,供电散热架构变革正重塑设备需求。
财联社10月29日讯(编辑 夏军雄)美国银行全球研究部10月23日发布研报,将2028年全球数据中心年度资本支出预测上调至2.085万亿美元,较去年预测的9390亿美元提高122%。该行预计,相关支出将在2026年接近1万亿美元,2030年进一步达到2.936万亿美元。

上调预测的主要依据是大型云服务商提高资本开支预期、新老数据中心开发商持续融资及建设项目开工增加。美银指出,考虑到部分AI数据中心建设需要18至24个月,2027年至2028年相当一部分支出所对应的项目已完成融资、许可审批及合同签订,为近期投资提供一定可见度。
随着AI芯片性能和机架功率密度提高,数据中心建设成本、供电和散热架构正在改变,设备供应商的竞争也从单一产品走向综合解决方案。
投资预测大幅上调,AI设备贡献主要增量
美银预计,全球数据中心资本支出将从2025年的6180亿美元增至2026年的9930亿美元、2027年的1.537万亿美元,2025年至2030年的年复合增长率为37%。
此次上调主要由AI相关IT设备推动。美银将2028年AI相关IT设备支出预测从6290亿美元提高138%至1.496万亿美元,非AI IT设备预测从1630亿美元提高至3190亿美元;IT设备合计预测达到1.815万亿美元,上调129%。

基础设施支出预测也从1470亿美元上调84%至2700亿美元。其中,电气设备和散热设备分别上调123%和97%,至750亿美元和450亿美元。
尽管供电、散热及施工市场迅速扩张,IT设备仍占支出主体。按研报数据计算,2028年IT设备约占总支出的87%,其中AI相关IT设备占比将从2025年的45%提高至2028年的72%。
美银预计,2025年至2030年AI相关IT设备支出的年复合增速为51%,高于基础设施的27%。其中AI网络设备增长最快,市场规模预计从350亿美元增至3940亿美元,年复合增速63%;AI服务器则从2280亿美元增至1.707万亿美元,增速50%。

其背后是AI集群扩大带来更多GPU间的数据交换,使网络互连能力成为计算性能的重要约束。算力投资不仅涉及服务器采购,也将推动高速网络设备升级。
投资主体同样在变化。美银预计,谷歌、微软、亚马逊、Meta及甲骨文五家企业2028年的整体资本开支超过1.2万亿美元,统计包含第三方租赁。
专门出租GPU算力的新型云服务商(Neocloud)也在崛起,其全球已通电数据中心容量份额预计从2023年不足0.3%升至2026年的约6%。美银还预计,美国Neocloud及相关AI计算开发商2028年资本开支超过2300亿美元,相关统计包含第三方租赁。
与传统大型云服务商相比,Neocloud专门面向AI工作负载设计高密度GPU集群,在部署速度、硬件配置和计算资源调度方面具有优势,但全球设施规模及综合服务能力相对较弱。
目前,这类企业主要向大型云服务商和AI实验室提供GPU算力,收入以多年期合同为主,合同期限通常可达五年,为收入提供一定可见度。CoreWeave、Nebius等企业正寻求向涵盖存储、网络、推理工具及托管服务的综合AI云平台转型。
每兆瓦建设成本接近5000万美元,IT设备占比近八成
美银估计,美国新建数据中心平均资本成本约为每兆瓦4914万美元,较去年版本提高约1000万美元。其中,服务器、网络和存储成本共3830万美元,占78%;电气和散热设备分别占5%和3%。
AI专用数据中心每兆瓦成本更高,约5680万美元,其中IT设备达到4540万美元,占80%。两类设施相差约766万美元,而IT设备成本差额达到710万美元,说明AI专用设施价格更高主要源于计算与网络设备。
另一方面,高功率密度也能节省建筑面积。美银假设AI专用设施建筑面积减少约35%,每兆瓦建筑成本因而从普通项目的154万美元降至约100万美元;但安装成本从271万美元提高至约325万美元,液冷投入也有所增加。
这意味着,更高的机架密度虽然减少了建筑空间需求,却也提高了供电、散热和设备安装的复杂性。美银估计,在可比条件下,数据中心基础设施成本同比上涨10%至15%。
需要注意的是,每兆瓦成本模型适用于美国50兆瓦及以上的新建项目,包含IT设备,但不包括土地、公用事业接入和一般场地工程费用,不能直接作为全球平均建设成本。
800伏直流供电将至,电力设备价值分配调整
机架功率密度提高正推动供电架构转型。美银指出,英伟达未来的Rubin Ultra Kyber机架预计功率超过1000千瓦,开放计算项目(OCP)的Mount Diablo机架支持最高1100千瓦。兆瓦级机架使传统低压交流系统面临更大的电流承载压力,而高压直流有助于减少导体需求、电阻损耗及转换环节。
美银预计,转型将分阶段推进,初期在现有交流基础设施上增加电源侧柜(Power Sidecar),于机架附近将交流电转换为400伏或800伏直流电,保留中压设备和不间断电源(UPS)。这类侧柜预计2027年开始出货。
长期来看,完整800伏直流架构可能利用固态变压器直接将中压交流电转换为直流电,并通过行级储能、站级电池储能及液冷母线替代部分传统低压配电和UPS设备。
变化主要体现为设备价值重新分配,而非总成本大幅增加。美银测算,传统交流架构每兆瓦电气设备成本约254万美元,增加侧柜后升至约282万美元,完整800伏直流架构则约266万美元。后者新增的固态变压器价值量约84万美元/MW,但部分低压开关设备和传统UPS可取消或简化。
与此同时,传统UPS承担的部分功能将由不同储能设备分担。超级电容用于应对微秒至秒级的瞬态功率波动,电池备份单元提供短时备用电力,行级储能承担相应备电功能,站级电池储能则平抑负载、削峰并减轻电网及现场发电压力。
美银认为,站级储能尤其具有新增市场空间,因为现有数据中心很少配置全站储能。在完整直流架构的测算中,行级储能约31.8万美元/MW,站级电池储能按1兆瓦时配置为42.5万美元/MW,表明供电系统成本结构可能发生明显变化。
供应商已开始布局。研报列示,台达电子2026年7月在秦淮数据中心部署固态变压器,四方股份4月推出2.4兆瓦产品,伊顿及ABB相关合作企业已有产品出货;金盘科技处于客户验证阶段。
不过,行业仍面临标准不成熟、设备价格高和人员培训等障碍。部分高压碳化硅控制器成本可能是传统低压组件的5至10倍。传统变压器配合整流器也是可行替代方案,供应链更成熟,但需要额外集成、保护及空间。
因此,2027年侧柜开始出货不等于完整直流架构会立即普及,固态变压器也并非唯一技术路线。
液冷渗透率提高,传统冷水机组并不会退场
美银援引行业估计称,直接芯片液冷占全球已通电IT负载的比例,从2024年的约5%至10%升至2025年的15%至20%,2026年预计超过30%。报告预测,全球液冷设备支出将从2025年的50亿美元增至2030年的220亿美元。
尽管液冷部署速度仍慢于部分投资者预期,数据中心正越来越多地采用独立IT冷却回路,而不是简单依附于原有建筑冷冻水系统。
早期单回路设计让空气冷却与芯片液冷共享设施冷冻水,结构简单、投资较少,但液冷设备可能获得比实际需要更低温的水,增加机械制冷需求。
双回路架构则分别设置为传统风冷服务的低温回路,以及通过冷却液分配单元(CDU)为GPU、CPU散热的高温回路。适宜环境下,高温回路可利用干冷器或冷却塔直接排热,减少压缩机制冷。
这种设计虽然增加了独立管道、换热和控制设备,可能提高初始投资及系统复杂度,但能够让不同温度回路分别优化运行,扩大自然冷却的使用范围。因此,运营商需要在初始建设成本与长期能源效率之间权衡。
美银特别讨论英伟达Vera Rubin预计采用45摄氏度供水的影响:这可能让芯片液冷回路在部分条件下不再需要机械冷水机组,却不意味着整座数据中心无需制冷设备。
即使80%至90%的IT负载采用液冷,网络、存储及电力电子等仍需空气冷却;昂贵AI硬件的可靠性要求,也限制运营商过度提高运行温度。
因此,液冷与风冷预计长期共存。美银预测,空气冷却设备支出仍将从2025年的140亿美元增至2030年的400亿美元。
水冷式冷水机组在大型稳定负载下通常效率更高;风冷机组无需复杂冷却塔及冷凝水系统,安装便捷,更适合注重部署速度和分期建设的项目。但风冷机组在高温天气通常耗电更多,水冷系统则需要额外管道、设备和施工。
不同路线的选择取决于项目规模、当地气候、水资源及交付周期,水资源约束也在推动干式及混合式冷却发展。
在液冷设备中,CDU约占直接芯片液冷系统设备成本的65%至75%。随着供应商增多,设备可靠性和现场服务能力将成为重要竞争因素。
电力与施工瓶颈推动自备发电和模块化建设
电网接入缓慢和施工劳动力不足,正影响数据中心项目落地。美银指出,2025年投运的发电项目从接网申请到并网的中位时间为5.1年。尽管这不是数据中心的平均接电等待时间,仍反映新增电力供应的接网约束。
部分开发商因此考虑现场天然气发电或过渡电源。美银追踪109个已公布项目,规划容量合计158吉瓦,但仅约2吉瓦已经运营,24吉瓦属于已开工且安排较明确的项目,另有71吉瓦因缺少明确启动时间或供电方案被列为投机性项目。
部分项目还可能向公共电网售电,因而158吉瓦不能视为已落实订单或数据中心专用发电能力。
施工瓶颈则推动设备装配和测试从现场转移至工厂。预制电气房、模块化供电及集成散热系统有助于减少现场接线和多工种协调,缩短工期。
美银预计,2026年模块化电气及散热产品总收入约20亿至51亿美元。这一测算以661亿美元电气及散热设备市场为基础,假设其中45%至55%适合模块化,模块化采用率为5%至9%,产品溢价为35%至55%。
不过,模块化产品总收入包含原本就需采购的设备。扣除这些基础设备后,设计、装配和工厂测试带来的增值收入仅5亿至18亿美元。这表明模块化订单增长并不等于全部属于新增市场需求,供应商能够获得的集成溢价同样重要。
从单一设备到系统集成,竞争格局改变
美银认为,英伟达提出的“极致协同设计”(Extreme Codesign)正在延伸至数据中心基础设施。随着计算、网络、供电和散热愈发紧密地协同运行,供应商需要更早参与芯片和机架设计,而非只提供独立设备。
英伟达芯片开发节奏已从约两年一次加快至一年一次,其路线图还包括每两次芯片发布更新机架架构。这意味着即使当前产品具有竞争优势,也可能在约两年内面临新的技术适配要求。
美银判断,拥有供电与散热综合能力、研发和交付能力的企业更可能扩大份额,单一产品供应商则面临竞争压力。设备商也因此加大研发及技术收购力度,以补齐产品和系统集成能力。
并购反映这一方向。美银统计,自2024年以来相关基础设施收购交易金额超过400亿美元,其中包括伊顿95亿美元收购Boyd Thermal、Ecolab 47.5亿美元收购CoolIT Systems,以及Flex 44亿美元收购EPC Power,分别涉及液冷和直流电力转换等技术。
当前市场已较为集中。美银估计,2025年全球数据中心电气设备市场约300亿美元,施耐德、伊顿和维谛的份额分别为24%、17%和12%;180亿美元散热设备市场中,维谛、江森自控和特灵分别占17%、15%和7%。
但现有份额并不意味着已经锁定技术升级带来的增长。随着高压直流、液冷和模块化系统发展,产业链的价值分配仍可能变化。
