算力作为新基建产业一环,未来将有多大空间?
10万亿来了!2021年建筑业迎来“新基建时代”-工保网
1、“新基建”市场巨大
2020年3月4日中共中央政治局常务委员会召开会议,会议指出要加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。随着需求回暖、5G网络和大数据中心等大批“新基建”项目加速推进、企业利润上升,加之新开工和到位资金继续向好,先行PMI指数不断创出新高。
业内人士和媒体机构将新基建涉及的主要领域归纳为7个方面:5G基站、特高压、工业互联网、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源车充电桩、人工智能、大数据中心。
据相关数据统计,从目前有公布的各省2020年重点项目清单来看,总投资额约48万亿。加上未公布具体投资额的省区市,预计将达50万亿左右。当然这不是说今年就要全部投资到位的,而是未来3~5年内的总的一个投资蓝图。
这其中, 保守估计至少有10%属于新基建领域,总投资预测也在10万亿,而这10万亿新基建带动的上下游产业链,存在的潜力和商机是巨大的。
在这些投资清单中,多地调整了新的投资领域。例如,在补齐铁路、公路、轨道交通等传统基建的基础上,大力发展5G、人工智能、工业互联网等新型基建设施,发展创新型产业,培育新的经济增长点。各省也都在酝酿刺激新基建的举措和方案,例如吉林省率先发布了《新基建“761”工程方案》 ,从2020年实施,十四五期间完成,实施项目2188个,总投资10962亿元。
2、新基建将成为“十四五”的重要发展方向
2019年11月25日,国务院总理李克强主持召开研究部署国民经济和社会发展第十四个五年规划编制专题会议。李克强指出,“十四五”时期,我国正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的关键阶段,将推出一批重大工程和项目,着力提升基础设施水平。
2020年开年以来,已有北京、广东、重庆、湖南等多个省市的2020年政府工作报告提及新基建。由此可见,2020年有望成为新基建的大举布局之年。新基建将起到承上启下的作用,既助力“十三五”规划妥善收官,又与“十四五”规划发展目标相契合,将成为“十四五”的重要发展方向。
3、政策频频加码,推进新基建产业部署
以交通运输部、工信部为代表的部委,相继发布产业政策,致力于新基建,包括对传统基建补短板与建设5G为代表的新型基础设施。
交通运输部:完善城市群综合立体交通网络,推进基建补短板完善京津冀、长三角等城市群交通网络,推进城市群基建补短板。
图为2020年交通部预期投资目标
工信部:新型基础设施进一步完善。覆盖各地区、各行业的工业互联网网络基础设施初步建成,在10个重点行业打造30个5G全连接工厂。基本建成国家工业互联网大数据中心体系,建设20个区域级分中心和10个行业级分中心。
据不完全统计,已有25个省区市在2020年政府工作报告中明确提及新型基建。以广东为例,2020年将在全省新建6万座5G基站,新基建投入预计超500亿元。广州更率先推出针对新基建的产业政策“新基建10条”。
4、“新基建”在哪些领域有发展机会?
科技基建——5G
5G基建将成为信息经济的核心引擎,半导体产能转移释放庞大需求。5G将成为社会发展关键动力与抓手。根据中国信通院发布的《5G社会影响力》测算,预计2030年,5G将带动的总产出、经济增加值、就业机会分别为6.3亿元、2.9亿元和800万个。
新能源基建——光伏、电伏
新基建热潮来袭,光伏风电为代表的新能源产业迎来机遇期。能源转型,是对传统能源行业的“补短板”。以光伏、风电为代表的可再生能源,是能源转型的“尖兵部队”。随着新基建的大举布局,以光伏、风电为代表的可再生能源产业也将迎来新一代机遇期。
基础设施建设——交通、生态
新一轮的基建补短板:新一轮的基建,和过往 的“旧基建”相比,更加聚焦到以城市轨道交通、城市间高速铁路、生态治理等基建重大项目;并且,在目前“稳增长”需求不断提升的宏观环境下,“新一轮的基建”对经济的支撑具有重要作用。
电新
2020年是“新基建”启动的一年,特高压已经被上升至国家战略层面高度。2020年国网特高压建设全面恢复,国网加快推进13条特高压线路核准、开工、建设,涉及金额约为1965亿元,预计将在2021-2022年迎来营收确认的高峰期。
新基建重点的行业——医药
通过这次疫情可以看到省市级的疾控中心的检验能力和设备配置基本达标,但是县级疾控的提升空间还很大。在补短板的背景下,我国将加大投入改造升级我国现有的县级疾控。
近日,国家发展改革委、中央网信办、工信部、国家能源局联合印发通知,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群。至此,全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计,“东数西算”工程正式全面启动。
算力类似于农业时代之水利
工业时代之电力
数字经济正在成为重组要素资源、重塑经济结构、提升市场竞争力的关键力量,数字产业化、产业数字化是我国经济转型升级的重要方向。近年来,随着各行业数字化转型升级进度加快,特别是5G、人工智能、物联网等新技术的快速普及应用,全 社会 数据总量爆发式增长,数据存储、计算、传输、应用的需求大幅提升,迫切需要推动数据中心合理布局、优化供需、绿色集约和互联互通,构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系。
相关研究报告显示,计算力指数平均每提高1个百分点,数字经济和GDP将分别增长3.3‰和1.8‰。目前,以数据中心、超级计算中心等为代表的算力基础设施加快建设,正在成为支撑数字经济发展的重要底座。据统计,我国数据增量年均增速超过30%。
1月12日,国务院发布《“十四五”数字经济发展规划》。作为首个数字经济五年计划,该规划提出,“十四五”时期,我国数字经济转向深化应用、规范发展、普惠共享的新阶段。建设数据中心集群,加快实施“东数西算”工程,持续推进绿色数字中心建设。
作为“东数西算”工程的关键节点,全国一体化算力网络国家枢纽节点,是我国算力网络的骨干节点。在国家枢纽节点内部,逐步规划和发展若干数据中心集群。
除了2022年1月发布的位于内蒙古枢纽的和林格尔集群、贵州枢纽的贵安集群、甘肃枢纽的庆阳集群、宁夏枢纽的中卫集群这4个国家数据中心集群,此次国家发展改革委等部门又发布了6个国家数据中心集群,分别是位于京津冀枢纽的张家口集群,位于长三角枢纽的长三角生态绿色一体化发展示范区集群、芜湖集群,位于粤港澳枢纽的韶关集群,位于成渝枢纽的天府集群、重庆集群。这10个集群具有明确的地理范围边界,提供充分的政策保障和设施配套,支持各行业的大型、超大型数据中心在集群内建设。在集群和集群之间,建立高速数据中心直联网络。
东部供“数”
西部算“数”
像“西气东输”等工程一样,要实现“东数西算”,也需要建立高速宽带这样的传输设施,并且在枢纽节点方面进行合理的布局。2021年5月,国家发展改革委、中央网信办、工信部、国家能源局发布《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》(以下简称《实施方案》),明确提出布局建设全国算力网络国家枢纽节点,加快实施“东数西算”工程,构建国家算力网络体系。
《实施方案》明确了布局建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的地区,分别为京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝,以及贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等8个地区。
进入数据中心区域,站在长廊外,透过玻璃看机房,密密麻麻的服务器高效运转,机器人穿梭其中实时巡检……位于贵州贵安新区建设完成的华为云贵安数据中心在2021年年底正式商用,这也是华为云史上最大的数据中心,未来将达到100万台服务器规模。近年来,贵州发挥气候、能源、地质等方面的优势,抢先布局数字新基建。如今,仅在贵安新区,就云集了7个超大型数据中心。国家“东数西算”战略为贵州带来新机遇。
2021年12月,国家发展改革委等部门在《关于同意贵州省启动设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函》中回复,围绕贵安国家数据中心集群,抓紧优化存量,提升资源利用效率,以支持长三角、粤港澳大湾区等为主,积极承接东部地区算力需求。复函明确了贵安国家数据中心集群应抓紧完成起步区建设目标:数据中心平均上架率不低于65%。数据中心电能利用效率控制在1.2以下,可再生能源使用率显著提升。
国家发展改革委高技术司有关负责人近日在回答国家算力枢纽节点建设布局等问题时表示,关于两批8个节点的布局建设,定位不同,发挥的作用也有所不同。
具体来说,贵州、内蒙古、甘肃、宁夏这4个节点要打造面向全国的非实时性算力保障基地。定位于不断提升算力服务品质和利用效率,充分发挥其资源优势,夯实网络等基础保障,积极承接全国范围的后台加工、离线分析、存储备份等非实时算力需求。京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝4个节点要服务于重大区域发展战略实施需要。定位于进一步统筹好城市内部和周边区域的数据中心布局,实现大规模算力部署与土地、用能、水、电等资源的协调可持续,优化数据中心供给结构,扩展算力增长空间。
“要像‘南水北调’‘西电东送’一样,发挥我国体制机制优势,从全国角度一体化统筹布局,优化资源配置,提升资源使用效率。”孙伟说。
持续优化数据中心
能源使用效率
“东数西算”工程的实施,与绿色集约的目标不可分割。值得注意的是,数据中心在支撑数字经济快速发展的同时,不可忽略的是由于数据中心需要大量电力维持服务器、储存设备、备份装置、冷却系统等基础设施的运行,能耗和碳排放增长迅速。
中国电子技术标准化研究院发布的《绿色数据中心白皮书2020》指出,近年来,我国数据中心能效水平不断提高,超大型数据中心平均电能利用率(PUE)为1.46,部分优秀绿色数据中心已全球领先,PUE可达1.2-1.3。但目前我国数据中心能耗总量仍在高速增长,明显高于世界平均水平。这一方面是因为我国的数据中心建设规模增速较快,另一方面,我国的数据中心节能存在较大的提升空间。在“双碳”目标的引导和要求下,数据中心的节能减排,势在必行。
2021年11月,国家发展改革委等部门印发《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》(以下简称《方案》),针对推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展提出了具体目标。
《方案》指出,到2025年,数据中心和5G基本形成绿色集约的一体化运行格局。全国新建大型、超大型数据中心平均电能利用效率降到1.3以下,国家枢纽节点进一步降到1.25以下,绿色低碳等级达到4A级以上。西部数据中心利用率由30%提高到50%以上,东西部算力供需更为均衡。
对于实施“东数西算”工程的意义,孙伟给出了四个“有利于”。具体来说,一是有利于提升国家整体算力水平。通过全国一体化的数据中心布局建设,扩大算力设施规模,提高算力使用效率,实现全国算力的规模化和集约化。
二是有利于促进绿色发展。加大数据中心在西部布局,将大幅提升绿色能源在数据中心的使用比例,有助于就近消纳西部绿色能源,同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施,持续优化数据中心能源利用效率。
三是有利于扩大有效投资。数据中心产业链条长、投资规模大,带动效应强。通过算力枢纽和数据中心集群建设,将有力带动产业上下游投资。
四是有利于促进区域协调发展。孙伟指出,通过算力设施由东向西布局,将带动相关产业有效转移,促进东西部数据流通、价值传递,延展东部发展空间,助力形成西部大开发新格局。
“东数西算”工程中的“数”,指的是数据;“算”指的是算力,即对数据的处理能力。与“西气东输”“西电东送”“南水北调”等工程相似,作为一项国家级的算力资源跨域调配战略工程,“东数西算”工程对于优化我国算力资源空间布局,加快打造全国算力“一张网”,构筑我国数字经济发展新优势,都具有重要的意义。
在满负荷运行的情况下,这家数据中心每年可节省电力10.1亿千瓦时,减少碳排放81万吨,相当于植树3567万棵。它所承载的大数据、云渲染、容灾备份等业务,则广泛覆盖重庆、广西、广东、云南、四川等地。未来,这里有望达到100万台服务器规模。
通过全国一体化的数据中心布局建设,扩大算力设施规模,提高算力使用效率,实现全国算力规模化集约化发展。有利于促进绿色发展。加大数据中心在西部布局,将大幅提升绿色能源使用比例,就近消纳西部绿色能源,同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施,持续优化数据中心能源使用效率。
有利于扩大有效投资。数据中心产业链条长、投资规模大,带动效应强。通过算力枢纽和数据中心集群建设,将有力带动产业上下游投资。四是有利于推动区域协调发展。通过算力设施由东向西布局,将带动相关产业有效转移,促进东西部数据流通、价值传递,延展东部发展空间,推进西部大开发形成新格局。
“国家推动‘东数西算’为互联网企业应用数据计算提供了新的选择,互联网企业可以通过计算分类,把需后台加工、离线分析、存储备份等非实时算力需求转移到西部,从而节约运营成本。
华为贵安数据中心一期已投入使用,该数据中心规划建设成华为全球最大的云数据中心,可容纳100万台服务器,是华为云业务的重要承载节点,承载了华为云和华为流程IT、消费者云等业务。贵安、乌兰察布是华为云一南一北两大云数据中心,公司还在京津冀、长三角、粤港澳地区布局了三大核心数据中心。
“东数西算”工程正式全面启动,将在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群。这项重大工程被称为数字经济时代的“南水北调”、“西电东送”、“西气东输”,将进一步为我国数字经济高质量发展提供坚实保障。
在“东数西算”京津冀、长三角、成渝等国家算力枢纽节点均拥有数据中心,基于自身优秀的数据中心建设能力,加速全网算力资源的一体化布局,为更多企业数字化转型提供更加稳定、便捷的云计算服务。
在全球数据量持续爆发式增长、数据中心产业规模迅速扩大的当下,绿色低碳成为数据中心行业的发展趋势,以保证在满足数字经济发展的同时,减少甚至“消除”数据中心建设对全球气候的影响,已经成为行业共识。“东数西算”工程的正式启动,对于推动算力建设,加速数字产业化和产业数字化进程,支撑经济高质量发展将起到重要作用。
京东云依托京东集团多年的基础设施建设和运维管理经验,已在全国范围内完成了数据中心布局,总计超过70座数据中心为客户提供强大的算力资源保障,并通过科学规划打造了多元化配套园区,全面辐射京津冀、长三角、粤港澳大湾区及成渝地区等核心经济带。
汽车网络信息安全问题越来越成为备受关注的话题。
近日,360公司正式发布了《2019智能网联汽车信息安全年度报告》,该报告从智能网联汽车网络安全发展趋势、新型攻击手段、汽车安全攻击事件、汽车安全风险总结和安全建设建议等方面对2019年智能网联汽车信息安全的发展做了梳理。
值得注意的是,该报告指出,在2019年车联网出现了两种新型攻击方式,一种是基于车载通信模组信息泄露的远程控制劫持,另一种则是基于生成式对抗网联(GSN)的自动驾驶算法攻击。其中,通信模组则是导致批量控车发生的根源。
“新四化”带来的新挑战
自2018年以来,汽车市场销量就一直呈现负增长。数据显示,2019年,我国汽车产销分别是2572.1万辆和2576.9万辆,同比下降7.5%和8.2%,但产业下滑幅度有所收窄。
也正是基于此背景,以“电动化、共享化、智能化、网联化”为核心的“新四化”成为行业发展共识。随着新四化不断推进,汽车原本几千上万数量的机械零部件,逐渐被电机电控、动力电池、整车控制器等在内的“三电”系统所取代。
其中,汽车电子电气架构也随之发生着颠覆性的变革,最突出的表现就在于从分布式架构逐步演进为域集中式架构或中央集中式架构。
具体来说,电子电器架构从分布式向集中式演变,未来软硬件也将会解耦,硬件不再被某一特定功能所独享,这也意味着,一点汽车软件被黑客破解劫持,那么共享的硬件将会面临非法调用、恶意占用等威胁。并且,未来关键ECU的功能整合程度会进一步提高,代码量的增加就会导致漏洞随之增长,一旦ECU自身遭到破解,黑客将劫持更多的控制功能。
另外,集中式架构中的中央控制网关称为车辆与外界沟通的重要通信组件,如果自身存在代码漏洞,被黑客利用就会导致车辆无法提供服务。
此外,集中式架构中的中央控制模版承担了主要功能的实现,如特斯拉Model 3的中央计算模块(CCM)直接整合了驾驶辅助系统(ADAS)和信息娱乐系统(IVI)两大域,以及外部连接和车内通信系统域功能
集中式架构中的中央控制模块承担了主要功能的实现,例如特斯拉 Model 3 的中央计算模块 (CCM) 直接整合了驾驶辅助系统 (ADAS) 和信息娱乐系统 (IVI) 两大域,以及外部连接和车内通信系统域功能。
Model 3内部的通信是由以太网总线串联,其在规避了CAN总线攻击的同时,却也带来了新的安全问题,如容易遭受跨 VLAN攻击,拒绝服务攻击等。而外部的通信包括车辆将直接与TSP服务器进行连接,如果身份认证、数据包防篡改、防重放等防护手段不够牢固,则面临批量远程控制车辆的威胁。
虽然说中央集中式的电子电气架构将算力向中央、云端集中,降低了自动化系统的成本,打破了高级别自动驾驶 方案的算力瓶颈。但与此同时,自动驾驶算法,如特斯拉自研的FSD芯片上运行的神经网络图像识别算法等的安全性也成为了业界关注的重点。
新型攻击方式
前文有所言,在此次报告中,360还披露了其发现的两种新型攻击方式。一种是基于车载通信模组信息泄露的远程控制劫持,另一种则是基于生成式对抗网联(GSN)的自动驾驶算法攻击。
基于车载通信模组信息泄露的远程控制劫持这一攻击方式,是通过TCU的调试接口或者存储模块获取到APN的联网信息和TSP日志信息,然后通过连接ESIM模块与车厂的TSP服务器进行通信。
据介绍,APN是运营商给厂商建立的一条专有网络,因为私网APN是专网,安全级别很高,直接接入到车厂的核心交换机上,绕过了网络侧的防火墙和入侵检测系统的防护。但是, 一旦黑客通过私有APN网络渗透到车厂的内部网络,则可实施进一步的渗透攻击,实现远程批量控制汽车。
在此前一次演讲中,360Sky-Go的安全研究人员发现中国国内大部分自主品牌汽车,均使用私有APN连接车控相关的TSP后端服务器。通过ISP 拉专线可以在一定程度上保护后端服务器的安全,但与此同时也给后端服务器带来了更多的安全风险。
原因在于,由于私有APN的存在,TSP虽然不会暴露于公网,但却导致了TSP的安全人员忽视了私有网络和TSP本身的安全问题,同时私有网络内没有设置严格的安全访问控制,过度信任T-Box, 使得T-Box可以任意访问私有网络内部资产。
同时,很多不必要的基础设施服务也暴露于APN私网内,将引发更多安全风险。因此,一旦黑客获取到智能汽车的T-Box通讯模块,即可通过通讯模块接入车厂私有网络,进而攻击车厂内网,导致TSP沦陷。
基于生成式对抗网联(GSN)的自动驾驶算法攻击的发生则是源于在深度学习模型训练过程中,缺失了对抗样本这类特殊的训练数据。在目前深度学习的实际应用中,通过研究人员的实验证明,可以通过特定算法生成相应的对抗样本,直接攻击图像识别系统。因此,当前的神经网络算法仍存在一定的安全隐患,值得引起我们的注意。
除了这两种新型攻击方式之外,还有一种攻击方式值得我们注意,就是数字钥匙。
据介绍,数字车钥匙可用于远程召唤,自动泊车等新兴应用场景,这种多元化的应用场景也导致数字钥匙易受攻击。原因在于,数字车钥匙的“短板效应”显著,身份认证、加密算法、密钥存储、数据包传输等任一环节遭受黑客入侵,则会导致整个数字车钥匙安全系统瓦解。目前常见的攻击方式是通过中继攻击方式,将数字车钥匙的信号放大,从而盗窃车辆。
未来智能汽车的安全
在手机行业,从传统功能机升级换代到智能机,一直伴随着的就是网络信息安全问题,即使在现如今智能手机如此发达的时期,也不可避免的出现网络诈骗现象。
与手机行业相似的是,传统功能车升级换代到智能网联车,其势必也将会面临网络信息安全问题。然而,汽车不比手机,手机被网络黑客攻击,最多出现的就是财产损失。但汽车一旦被黑客攻击或劫持,很有可能会出现严重的交通事故。
基于此,360在报告中提出了5点建议:
第一、建立供应商关键环节的安全责任体系,可以说汽车网络安全的黄金分割点在于对供应商的安全管理。“新四化”将加速一级供应商开发新产品,届时也会有新一级供应商加入主机厂采购体系,原有的供应链格局将被重塑。供应链管理将成为汽车网络安全的新痛点,主机厂应从质量体系,技术能力和管理水平等多方面综合评估供应商。
第二、推行安全标准,夯实安全基础。2020 年,将是汽车网络安全标准全面铺开的一年。根据ISO21434等网络安全标准,在概念、开发、生产、运营、维护、销毁等阶段全面布局网络安全工作,将风险评估融入汽车生产制造的全生命周期,建立完善的供应链管理机制,参照电子电器零部件的网络安全标准,定期进行渗透测试,持续对网络安全数据进行监控,并结合威胁情报进行安全分析,开展态势感知,从而有效地管理安全风险。
第三、构建多维安全防护体系,增强安全监控措施。被动防御方案无法应对新兴网络安全攻击手段,因此需要在车端部署安全通信模组、安全汽车网关等新型安全防护产品,主动发现攻击行为,并及时进行预警和阻断,通过多节点联动,构建以点带面的层次化纵深防御体系。
第四、利用威胁情报及安全大数据提升安全运营能力。网络安全环境瞬息万变,高质量的威胁情报和持续积累的安全大数据可以帮助车企以较小的代价最大程度地提升安全运营能力,从而应对变化莫测的网络安全挑战。
第五、良好的汽车安全生态建设依赖精诚合作。术业有专攻,互联网企业和安全公司依托在传统IT领域的技术沉淀和积累,紧跟汽车网络安全快速发展的脚步,对相关汽车电子电气产品和解决方案有独到的钻研和见解。只有产业链条上下游企业形成合力,才能共同将汽车网络安全提升到“主动纵深防御”新高度,为“新四化”的成熟落地保驾护航。
未来汽车安全问题势必是多种多样的,而对此只有产业链上下游共同努力,才能防范于未然。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
比如,目前,汽车生产商所需的配件绝大部分都有其固定的供应商,汽车配件最大的买家是汽配经销商,所占比例超过了八成,也是汽车配件销售主渠道所在。而我国汽配经销商又多集中于汽配城中,据统计,汽车维修所用的配件60%来自于汽配城。我国有大大小小的汽配城数百家家,竞争日趋激烈,且鱼龙混杂,产品质量及售后服务均无法得到保障,容易使人陷入无从选择的盲区。
(报告出品方/分析师:银河证券研究院 赵良毕)
报告原标题: 通信行业深度报告:ICT“双碳”新基建,IDC 温控新机遇
(一)算力建设关乎数字经济发展,各国均不断发力
加快培育数据要素市场,全球算力竞争不断提升。 2020 年 4 月 9 日,《中共中央、国务院关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》中,数据首次作为一种新型生产要素在文件中出现,与土地、劳动力、资本和技术等传统要素并列。计算力已经与国家经济息息相关。
IDC&清华产业研究院联合发布的《2021-2022 全球计算力指数评估报告》表明,计算力是数字经济时代的关键生成要素:
(1)从 2016-2025 年的整体趋势及预测来看,各个国家的数字经济占 GDP 的比重持续提升,预计 2025 年占比将达到 41.5%。
(2)计算力作为数字经济时代的关键生产力要素,已经成为挖掘数据要素价值,推动数字经济发展的核心支撑力和驱动力。
(3)国家计算力指数与 GDP 的走势呈现出了显著的正相关。评估结果显示十五个重点国家的计算力指数平均每提高 1 点,国家的数字经济和 GDP 将分别增长 3.5%和 1.8%,预计该趋势在 2021-2025 年将继续保持。同时,通过针对不同梯队国家的计算力指数和 GDP 进行进一步的回归分析后,研究发现:当一个国家的计算力指数达到 40 分以上时,国家的计算力指数每提升 1 点,其对于 GDP 增长的推动力将增加到 1.5 倍,而当计算力指数达到 60 分以上时,国家的计算力指数每提升 1 点,其对于 GDP 增长的推动力将提高到 3.0 倍,对经济的拉动作用变得更加显著。
数字化进程不断推进,发展中国家经济增速较高。 根据 IDC 数据显示,2016 年到 2025 年,数字经济占比不断提升,全球数字经济占比2025E为41%,其中发达国家数字经济占比为48.10%,比发展中国家高 17.8 个百分点。中美两国计算力指数综合评估较高,中国计算力发展水平涨幅达 13.5%,处于较高增长水平。总体来看,数字经济为各国 GDP 总量贡献不断提升,算力提升推动数字经济向好发展。
全球公有云用户市场保持增长,IT 侧资本开支不断增加。 云是推动企业数字化转型升级的重要驱动力, 企业不断增加对移动技术、协作以及其他远程工作技术和基础架构的投资。预计到 2023 年,用户支出将达到近 6000 亿美元,云将占全球企业 IT 消费市场的 14.2%。其中软件化服务(SaaS)是最大的细分市场,预计该市场在 2023E 用户支出增长至 2080.80 亿美元,相比 2021 年增长 36.73%;云基础建设(IaaS)将达到 1562.76 亿美元,相比 2021 年增长 70.53%。为了获得数字经济时代的比较优势,全球主要国家在数据中心的建设上进行了大规模投资,全球经济受到新冠疫情的严重影响下,数据中心的建设保持了较高增速,预计在未来几年云服务提供商与电信公司之间的合作日益增加,全球云市场有望进一步增长。
中国 IDC 市场规模增速较快,目前处于高速发展期。 受益于我国“新基建”战略提出和持续攀升的互联网流量,2021 年数据中心建设规模不断增长。根据中国信通院数据,我国 2021年 IDC 行业规模约 1500.2 亿元,近 5 年中国 IDC 市场年均复合增速约达 30%,领先于全球 IDC市场增速,其中近三年中国 IDC 市场具有高增速。我国 IDC 行业增速较快主要系我国 5G 建设持续推进,5G 应用项目多点开花不断落地,预计到 2025 年,我国数据中心市场规模达到 5952亿元。随着数字经济“东数西算”工程加速推进、互联网和云计算大客户需求不断扩张及数据中心在物联网、人工智能等领域的广泛应用,数据中心行业发展前景广阔,有望保持高速增长。
IDC 机柜数量不断增长,中国东部地区 IDC 中心较多。 2021 年 IDC 的机柜量增长了 99.15万架,增速为 30%,机柜量总数达到 415.06 万架,年度增长率达到 31.39%。随着 5G 时代数字经济向 社会 各领域持续渗透,数据量爆炸式增长使得全 社会 对算力需求提升,预计每年仍将以20%以上速度高增,有望打开市场新空间。目前我国大部分数据中心集中在东部及沿海地区,根据 CDCC 数据,2021 年华东、华北、华南三地区机柜数占全国总数的 79%,而东北、西北地区占比相对较低。
我国东部地区 IDC 上架率较高,西部地区加速建设。 目前 IDC 机房在我国东西部呈现差异较大发展,体现东密西疏、东热西冷的特点。2021 年新增机柜对比可知,东部及沿海地区数据中心上架率高,西部上架率较低。2021 年华东、华北、华南三地上架率约 60%-70%,而东北、西北、西南及华中上架率仅有 30%-40%。在政策布局方面,国家不断推进数字经济发展,形成以数据为纽带的区域协调发展新格局。对于网络时延要求不高的业务,率先向西部转移建设,由于西部地区气温较低优势突出,实施“东数西算”有利于数据中心提高能效,西部地区产业跨越式发展,促进区域经济有效增长。
(二)数字经济政策护航,“东数西算”工程建设有望超预期
把握数字化发展机遇,拓展经济发展新空间。2022 年 1 月,国务院发布《“十四五”数字经济发展规划》,规划强调数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态,是以数据资源为关键要素,以现代信息网络为主要载体,以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力,促进公平与效率更加统一的新经济形态。同时,规划明确提出到 2025 年,数字经济迈向全面扩展期,数字经济核心产业增加值占 GDP 比重达到 10%。基于上述规划,2022年 5 月 26 日,工信部在 2022 年中国国际大数据产业博览会上指出,坚持适度超前建设数字基础设施,加快工业互联网、车联网等布局。
推进绿色数据中心建设,提升数据中心可再生能源利用率。 我国能源结构正处在不断优化的过程中,新能源地区分布不均衡,特别是水力、光伏、风能,主要集中在中西部地区,而使用端主要在东部沿海地区,虽然通过“西电东送”工程部分缓解了东部地区用电紧张问题,但是作为高耗能的数据中心产业,协调东西部发展布局、降低能耗就十分必要。全国各省市、地区相继出台了各种强调数据中心绿色、节能的政策要求,进而促进能源生产、运输、消费等各环节智能化升级,催化能源行业低碳转型。
东西部资源高效匹配,建立全国一体化协同创新体系。 “东数西算”工程是我国继“南水北调”、“西气东输”、“西电东送”之后的又一项重大的国家战略工程,将东部海量数据有序引导到西部,优化数据中心建设布局,缩小东西部经济差异,促进东西部协同发展。2022 年 2 月17 日,国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等 8 地启动建设国家算力枢纽节点,并规划了 10 个国家数据中心集群。全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计,“东数西算”工程正式全面启动。国家以“东数西算”为依托,持续推进数据中心与算力、云、网络、数据要素、数据应用和安全等协同发展,形成以数据为纽带的区域协调发展新格局,助力数字经济不断发展。
全球算力网络竞争力凸显,ICT 产业链有望迎来发展新空间。 通过全国一体化的数据中心布局建设,扩大算力设施规模,提高算力使用效率,实现全国算力规模化、集约化发展,有望进一步提升国家算力水平和全球竞争能力。同时,扩大数据中心在中西部地区覆盖,能够就近消纳中西部地区新型绿色能源,持续优化数据中心能源使用效率。通过算力枢纽和数据中心集群建设,将有力带动相关产业上下游投资,促进东西部数据流通、价值传递,延展东部发展空间,推进西部大开发形成全国均衡发展新格局。
(三)双碳减排目标明确,绿色节能成为发展必需
能源变革不断创新升级,低碳转型融入 社会 经济发展。 自上个世纪人类逐渐认识到碳排放造成的不利影响,各国政府和国际组织不断进行合作,经过不懈努力、广泛磋商,在联合国和世界气候大会的框架下达成了一系列重要共识,形成了《联合国气候变化框架公约》(1992 年签署,1994 年生效)、《京都议定书》(1997 年达成,2005 年生效)和《巴黎协定》(2015年达成,2016 年生效)等文件,其中《巴黎协定》规定了“把全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上低于 2 以内”的基础目标和“将气温升幅限制在工业化前水平以上 1.5 之内”的努力目标。
推动能源革命,落实碳达峰行动方案。 为了达到《巴黎协定》所规定的目标,我国政府也提出了切合我国实际的双碳行动计划,2020 年 9 月 22 日,我国在第七十五届联合国大会上宣布,中国力争 2030 年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和目标。中国的“双碳”目标正式确立,展现了中国政府应对全球气候变化问题上的决心和信心。同时 2021年度《政府工作报告》中指出:扎实做好碳达峰、碳中和各项工作,制定 2030 年前碳排放达峰行动方案。优化产业结构和能源结构。推动煤炭清洁高效利用,大力发展新能源,在确保安全的前提下积极有序发展核电。扩大环境保护、节能节水等企业所得税优惠目录范围,促进新型节能环保技术、装备和产品研发应用,培育壮大节能环保产业,推动资源节约高效利用。落实 2030 年应对气候变化国家自主贡献目标。加快发展方式绿色转型,协同推进经济高质量发展和生态环境高水平保护,单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放分别降低 13.5%、18%。
聚焦数据中心低碳发展,实现双碳方式产业发展。 在双碳背景下,“东数西算”工程中数据中心西部迁移,PUE 值有望降低带来能耗电量高效利用。能源高效节能、革新升级已是大势所趋和必然要求。
(一)数据中心能耗突出,绿色节能是发展趋势
绿电成为发展趋势,低碳发展中发挥重要作用。 随着大力发展数据中心产业,数据中心能耗在国民经济中的占比也在不断提高。研究表明,预计 2025 年,数据中心能耗总量将达到 3952亿 kW·h,占全 社会 用电总量的 4.05%,比例逐年攀升。整体来看,由服务器、存储和网络通信设备等所构成的 IT 设备系统所产生的功耗约占数据中心总功耗的 45%。空调系统同样是数据中心提高能源效率的重点环节,所产生的功耗约占数据中心总功耗的 40%。降 PUE 将成为未来发展趋势,主要从制冷方面入手。
数据中心碳排放不断控制,PUE 值不断改善。 根据国家能源局 2020 年全国电力工业统计数据 6000 千瓦及以上电厂供电标准煤耗每度电用煤 305.5 克,二氧化碳排放量按每吨标煤排放 2.7 吨二氧化碳来计算,2021 年全国数据中心二氧化碳排放量 7830 万吨,2030 年预计排放约 1.5 亿吨二氧化碳。
量化指标评估数据中心能源效率。 为评价数据中心的能效问题,目前广泛采用 PUE(Power Usage Effectiveness)作为重要的评价指标,指标是数据中心消耗的所有能源与 IT 负载消耗的能源的比值。PUE 通常以年度为计量区间,其中数据中心总能耗包括 IT 设备能耗和制冷、配电等系统的能耗,其值大于 1,越接近 1 表明非 IT 设备耗能越少,即能效水平越好。
数据中心空调系统及服务器系统能耗占比较大。 数据中心的耗能部分主要包括 IT 设备、制冷系统、供配电系统、照明系统及其他设施(包括安防设备、灭火、防水、传感器以及相关数据中心建筑的管理系统等)。整体来看,由服务器、存储和网络通信设备等所构成的 IT 设备系统所产生的功耗约占数据中心总功耗的 45%。其中服务器系统约占 50%,存储系统约占 35%,网络通信设备约占 15%。空调系统仍然是数据中心提高能源效率的重点环节,它所产生的功耗约占数据中心总功耗的 40%。电源系统和照明系统分别占数据中心总耗电量的 10%和 5%。
(三)温控系统持续优化,节能技术变革打开新机遇
温控系统多元化趋势,节能技术不断突破。 当前主流的制冷方式包括风冷、水冷、间接蒸发冷却和液冷技术,根据数据中心规模、环境特点选择合适的制冷技术。提高数据中心的能效,尤其是空调制冷系统的能效成为研究重点。目前,数据中心空调制冷能效比的提升主要从液冷和自然冷源两方面入手。从制冷方式来看,风冷将逐渐被安装灵活、效率更高的液冷方式所取代。液冷技术目前应用于 5G 场景,通常对骨干网 OTN 设备、承载网设备以及 5G BBU 设备进行液冷,采用液冷技术可以通过液体将发热元件热量带走,实现服务器的自然散热,相互传统制冷方法,液冷技术更为高效节能。
冷却系统不断优化。 为了客观评价这些制冷技术以便进一步提高节能减排效率,中国制冷学会数据中心冷却工作组研究认为:采用数据中心冷却系统综合性能系数(GCOP)作为评价指标更为合理。
其中,GCOP 为数据中心冷却系统综合性能系数指标,用于评价数据中心冷却系统的能效。为数据中心总能耗,其中不仅包括数据中心市电供电量,也包括数据中心配置的发电机的供电量。为制冷系统能耗,包括机房外制冷系统的能耗,另外包括 UPS 供电的制冷风扇、关键泵以及设备机柜内风扇等制冷设备产生的能耗。
实际情况中,为了使能效评价结果更具有说服力与可比较性。冷却工作组建议使用数据中心全年平均综合性能系统数的(GCOPA)指标和特定工况下数据中心冷却系统综合性能系数(GCOPS)作为评价标准。
冷却工作组根据上述标准针对来自内蒙古呼和浩特、广东深圳、河北廊坊等地的高效数据中心进行分析。这些数据中心分布在不同建筑气候区,使用了不同系统形式和运行策略,例如高效末端、自然冷却、AI 控制的运行优化等。数据表明西部地区建设新型数据中心制冷能耗较优。我国数据中心冷却系统能效存在极大差异,提升我国数据中心冷却系统的能效意义较大,冷却系统仍存在巨大的节能潜力。
数据中心容量不断扩充,中美两国贡献较多。 根据 Synergy Research Group 的最新数据显示,由大型供应商运营的大型数据中心数量已增至 700 家,而以关键 IT 负载衡量,美国占这些数据中心容量的 49%,中国是继美国之后对超大型数据中心容量贡献第二大的国家,占总量的 15%。其余的产能分布在亚太地区(13%)、EMEA 地区(19%)和加拿大/拉丁美洲(4%)。超大规模数据中心数量翻一番用了五年时间,但容量翻番用了不到四年时间。
空调系统建设成本较多。 根据IBM数据,数据中心的建设成本中空调系统的占比为16.7%。总体来说,2021 年数据中心基础设施设备总支出为 1850 亿美元,能源方面建设资本开支占较大份额,能源建设及利用效率有望进一步提升。
数据中心资本稳步增长,温控市场打开新空间。 根据 Synergy Research 的数据,2021年数据中心基础设施设备总支出(包括云/非云硬件和软件)为 1850 亿美元,公有云基础设施设备支出占比为 47%。面向硬件的服务器、存储和网络合计占数据中心基础设施市场的 77%。
操作系统、虚拟化软件、云管理和网络安全占了其余部分。参照 2021 年全球数据中心资本开支增长 10%的现实,假设未来 4 年数据中心每年资本开支保持增长 10%,我国数据中心温控系统市场规模 2021 年为 301 亿元,可在 2025 年达到 441 亿元。
(一)英维克:打造温控全产业链,行业高景气领跑者受益
国内技术领先的精密温控龙头,聚焦精密温控节能产品和解决方案。 公司自成立以来,一直专注于数据机房等精密环境控制技术的研发,致力于为云计算数据中心、通信网络、物联网的基础架构及各种专业环境控制领域提供解决方案,“东数西算”项目中提供节能技术。
公司营业收入高速增长,盈利能力表现良好。 2022Q1,公司实现营收 4.00 亿元,同比增长 17.10%,归母净利润 0.13 亿元,同比下降 59.26%,主要受原材料价格上涨、疫情反复等因素影响。2021 年英维克实现营业收入 22.28 亿元,同比增长 29.71%,自 2017 年以来 CAGR 达34.65%,主要是由于机房温控一些大项目验收确认,以及机柜温控节能产品收入增长。受益于整个行业的景气度,全年实现归母净利润 2.05 亿元,同比增长 12.86%,自 2017 年以来 CAGR达 24.25%,主要源自数据中心及户外机柜空调业务的持续增长。
公司毛利率总体稳定,未来有望止跌回升。 2021 年公司销售毛利率为 29.35%,同比下降9.50%,主要原因系上游原材料成本提升,公司整体盈利能力承压。净利率总体有所下降,销售净利率为 8.92%,同比下降 15.85%。随着公司持续数据机房等精密环境控制技术的研发,技术平台得到复用,规模效应愈发显著,公司未来毛利率及净利率有望企稳回升。
蒸发冷却、液冷技术为未来发展趋势,公司技术储备充足,产品系列覆盖全面。 目前国内数据中心温控方式仍然以风冷、冷冻水为主,由于热密度、耗能的提升,传统方案已经不能满足市场需求,散热方式逐渐从传统风冷模式发展到背板空调、液冷等新型散热方式,数据中心冷却系统呈现出冷却设备贴近服务器、核心发热设备的趋势,液冷、蒸发冷却技术优势明显。
研发投入持续增加提升核心竞争力,温控系统不断优化。 公司以技术创新作为企业发展的主要驱动力,不断加大研发投入。虽然受到上游原材料价格急速上涨和疫情反复的不利影响,公司始终坚持加大研发力度,为公司后续发展提供技术支撑。英维克作为细分行业龙头,及时捕捉市场发展动向,以技术创新作为企业发展的主要驱动力。
公司产品线丰富,方案灵活凸显竞争优势。 英维克的机房温控节能产品主要针对数据中心、服务器机房、通信机房、高精度实验室等领域的房间级专用温控节能解决方案,用于对设备机房或实验室空间的精密温湿度和洁净度的控制调节。其中包括 CyberMate 机房专用空调&实验室专用空调、iFreecooling 多联式泵循环自然冷却机组、XRow 列间空调、XFlex 模块化间接蒸发冷却机组、XStorm 直接蒸发式高效风墙冷却系统、XSpace 微模块数据中心、XRack 微模块机柜解决方案、XGlacier 液冷温控系统等产品与解决方案。
公司的产品直接或通过系统集成商提供给数据中心业主、IDC 运营商、大型互联网公司,历年来公司已为腾讯、阿里巴巴、秦淮数据、万国数据、数据港、中国移动、中国电信、中国联通等用户的大型数据中心提供了大量高效节能的制冷产品及系统。此外,英维克还提供机柜温控节能产品主要针对无线通信基站、储能电站、智能电网各级输配电设备柜、电动 汽车 充电桩、ETC 门架系统等户外机柜或集装箱的应用场合提供温控节能解决方案,以及用于智能制造设备的机柜温控产品。
(二)佳力图:运营商市场企稳互联网市场突破,业绩有望边际改善
精密环境温控龙头,打造恒温恒湿解决方案。 公司产品应用于数据中心机房、通信基站以及其他恒温恒湿等精密环境,公司客户涵盖政府部门以及通信、金融、互联网、医疗、轨道交通、航空、能源等众多行业。公司产品服务于中国电信、中国联通、中国移动、华为等知名企业。目前,公司拥有精密空调设备、冷水机组两大类产品,十三个系列产品线,产品的先进性、可靠性以及节能环保的优势在行业中始终保持主导地位,同时公司依托在环境控制技术和节能技术方面的优势,为数据中心提供节能改造服务。
公司营业收入保持增长,净利润有所下滑。2022Q1,公司实现营收 1.22 亿元,同比下降10.69%,归母净利润 0.14 亿元,同比下降 36.68%,主要受原材料价格上涨、疫情反复、竞争加剧等因素影响。
2021 年佳力图实现营业收入 6.67 亿元,同比增长 6.68%,自 2017 年以来CAGR 达 9.73%,全年实现归母净利润 0.85 亿元,同比下滑 26.35%,2021 年,公司主要是受到以下因素影响导致利润下滑,(1)南京疫情停工待产、限电限产、疫情延时交付验收的各种困难;(2)随着市场规模的不断扩大,国内机房空调市场竞争较激烈;(3)原材料价格特别是大宗商品价格持续上涨,原材料成本占公司营业成本平均比例达 70%以上,是公司产品成本的主要组成部分,铜、镀锌钢板在 2021 年度一直呈现上涨趋势,采购价格较 2020 年上涨了 20%-40%,导致公司成本呈现大比例增长。
图 17. 公司受多因素影响毛利率有所下降(单位:%)
公司精密环境领域产品丰富,技术先进。 公司产品应用于数据中心机房、通信基站以及其他恒温恒湿等精密环境,公司客户涵盖政府部门以及通信、金融、互联网、医疗、轨道交通、航空、能源等众多行业。公司产品服务于中国电信、中国联通、中国移动、华为等知名企业。
目前,公司拥有精密空调设备、冷水机组两大类产品,十三个系列产品线,产品的先进性、可靠性以及节能环保的优势在行业中始终保持主导地位,同时公司依托在环境控制技术和节能技术方面的优势,为数据中心提供节能改造服务。
研发投入不断投入,空调效率持续提升。 虽然受到上游原材料价格急速上涨和疫情反复的不利影响,公司始终保持加强技术研发团队建设,加强与高等院校、行业专家等机构、人士的合作,推动尖端理论研究和实践,依托现有的研发体系,充分发挥节能控制方面的技术优势,加快机房智能节能管理系统的研制,进一步提高公司产品的性能指标,加强在空调换热器效率提升、供配电技术方面的基础性研究实力,全面提升公司在机房环境控制一体化解决方案方面的创新能力。
公司核心技术不断凸显。 2021 年末公司拥有的核心技术有 36 项,同时有包含带封闭式高效冷却循环的通信模块、数据中心冷冻站集中控制系统、机房空调 VRF 系统、CPU 液冷技术、VRF 技术在机房空调领域的初级应用等 28 项在研项目。
(三)其他节能相关公司情况
申菱环境是国内提供人工环境调控整体解决方案的领先企业,服务场景数值中心、电力、化工、能源、轨道交通、环保、军工等领域。产品主要可分为数据服务空调、工业空调、特种空调三部分。公司是华为数据服务空调的主要供应商,与华为存在多年合作关系。除了华为业务的快速增长,也获得了腾讯等互联网龙头企业的认可。此外,申菱环境在储能方面也有布局。
依米康致力于在通信机房、数据中心、智慧建设以及能源管理领域为客户提供产品和整体解决方案,包括从硬件到软件,从室内精密空调到室外磁悬浮主机,从一体机和微模块到大型数据中心的设计、生产和运维服务,助力客户面对能源和生态挑战。公司信息数据领域的关键设备、智能工程、物联软件、智慧服务四大板块业务均可为数据中心产业链提供产品及服务。
高澜股份是国内领先的纯水冷却设备专业供应商,是国家级专精特新“小巨人”企业,从大功率电力电子装置用纯水冷却设备及控制系统起家,产品广泛应用于发电、输电、配电及用电各个环节电力电子装置。2020 年以来,通过企业并购,其新能源 汽车 业务收入大幅提升,动力电池热管理产品、新能源 汽车 电子制造产品收入占总营收比重均大幅上涨,合计收入占总营收比重达到 48.88%,首次超过纯水冷却设备成为公司第一大收入来源。
节能技术突破不及预期导致供给端产能释放缓;
原材料短缺及价格上涨;
市场竞争加剧;
下游数据中心市场增速不及预期。
1、事件刺激:四部委联合出台,“东数西算”全面启动
2022年2月17日,国家发改委联合中央网信办、工信部与国家能源局印发文件,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动国家算力枢纽节点建设,同时依托算力枢纽进一步规划设立10个国家数据中心集群,以具体承担大型/超大型数据中心建设,标志全国一体化数据中心体系完成总体布局设计,“东数西算”工程全面启动。
2、国家大数据中心是我国数字经济的重要一环, 通过在全国布局8个算力枢纽、形成数据中心集群,有望带动数据中心及相关上下游产业发展、扩大产业投资。其中东数西算工程除了利好IDC、ICT设备、光模块、运营商等领域,对 温控设备、机房电源等配套设备也有望重点受益 。
3、公司数据中心机房环境控制领域占业务比重97%,并绑定大客户
1)公司拥有多项核心技术,同时有包含带封闭式高效冷却循环的通信模块、高精度微型定点制冷机组、数据中心冷冻站集中控制系统、机房空调VRF系统、CPU液冷技术、VRF技术在机房空调领域的初级应用等多项在研项目。
2) 公司系华为供应商,主要为华为提供数据中心温控节能设备。 公司产品应用于数据中心机房、5G通信基站以及其他恒温恒湿等精密环境,公司客户涵盖政府部门以及通信、金融、互联网、医疗、轨道交通、航空、能源等众多行业。
3)机房温控方面,公司绑定运营商大客户,公司去年上半年 中标了中国移动、中国联通、中国电信、世纪互联、百度云等客户机房及一体化产品相关项目 ,2021上半年在手订单含税达5.29亿元。
4、同行: 机房电源、温控等配套设备还包括:科华数据、科士达、英维克、申菱环境等;
(部分资料来自公告、投资者调研)