AI电力行业研究:6大电网设备细分领域深度拆解

电网设备作为AI电力产业链的核心硬件支撑，按业务属性可分为6大类（① 智能&信息化系；②高压设备、③中低压设备、④电表类、⑤材料类、⑥低压电器。），涵盖28个代表产品。具体梳理如下：

电网设备6类业务以及主要产品：

注：表中国内公司数量级统计部分来自电网侧中标数据；来源：WIND，国金证券研究所，以及公开信息梳理。

6类业务在整个电力系统中的分布情况：

高压设备主要在变电站中；

中压设备在除主网外均广泛应用。

具体拆解如下：

一、智能/信息化（电网大脑）

主要职能：提供检测、控制、调节、保护的软件和控制系统（全电压等级），是 AI 技术落地的核心载体。

代表产品（5个）：调度系统、变电站自动化、配电自动化、微电网/虚拟电厂、能源监测 & 管理

价值量：约10%

1. 调度系统

是AI电力的“神经中枢”。传统调度靠人工算，现在AI加持的调度系统能实时分析30万+条数据，提前预判线路负荷波动、故障风险，让电网从 “被动抢修” 变 “主动预防”，是保障智算中心、城市用电不中断的关键。

2. 变电站自动化

变电站的 “无人管家”，把变电站里的开关、仪表等设备连起来，不用人工值守，就能自动监控电压、电流，故障时自动报警、操作。

3. 配电自动化

解决 “一断电整片停” 的痛点。比如某小区某栋楼线路故障，配电自动化能只断这栋楼的电，其他楼正常供电，还能自动恢复供电，居民用电可靠性提升 60% 以上。

4. 微电网 & 虚拟电厂

是消纳新能源的 “神器”。风电光伏不稳定，微电网能存住多余的电，虚拟电厂能把分散的新能源 “聚起来” 供电，让电网更灵活地接纳绿电。

微电网：局部区域的 “迷你独立电网”。 比如某园区自己装了光伏、储能，就算大电网断电，微电网能自己给园区供电。

虚拟电厂：把分散的光伏、储能、充电桩等 “凑成一个虚拟电站”。不是真的建电厂，而是用 AI 把这些分散的电源 / 负荷统一调度，比如让 1000 个家庭的储能电池同时放电，相当于一个小型电厂。

5. 能源监测/管理系统

实时监控企业、园区的用电、用能数据，帮用户 “省钱 + 节能”。比如工厂的生产线用电高峰和低谷能自动调整，一年能省15%的电费；园区的光伏和储能能根据监测数据优化充放电，绿电利用率提升20%。

核心上市公司：

龙头标的：国电南瑞（电网自动化绝对龙头，AI调度系统市占率超50%）、国网信通（电力数字化解决方案龙头）。

细分标的：国电南自（电网保护与控制设备）、四方股份（配网自动化市占率超25%）、东方电子（电力调度自动化）、积成电子（电网自动化系统）、远光软件（电力企业管理软件）、泽宇智能（智能电网信息化解决方案）。

二、高压设备（输电环节）

主要职能：变压、配电、控制电力流向（电压 > 100kV），支撑特高压远距离输电，适配AI数据中心集中供电需求。

代表产品（4个）：高压换流阀、组合电器GIS、敞开电器AIS、高压变压器

价值量：约20%

1. 高压换流阀

特高压输电的 “交直流转换器”。特高压长距离输电时，要把交流电转成直流电（损耗更少），高压换流阀是实现这一转换的核心部件。

让电 “千里输送更高效”。比如从新疆送风电到上海，用高压换流阀转成直流电后，输电损耗从20%降到5%以下，相当于多送15%的电到负荷中心。

2. 组合电器 GIS（高压开关）

把开关、断路器等设备 “封在六氟化硫气体里” 的集成装置，体积只有传统敞开式设备的1/5。

比如市中心的变电站没地方装大设备，GIS占空间小，还能防尘、防潮湿，故障概率比传统设备低40%。

3. 敞开电器AIS（高压开关）

把开关、断路器等设备 “敞开安装” 的装置，所有部件暴露在空气中。

比如郊区、山区的变电站空间充足，AIS成本比GIS低30%，维护也更方便。

4. 高压变压器

是输电的“核心枢纽”。把发电厂发的电（比如10kV）升到特高压（比如1000kV）远距离传输，到目的地再降到220kV送进城市。

没有它，电要么传不远（低压损耗大），要么进不了城（高压会烧坏设备）；特高压变压器更是AI数据中心 “集中大负荷用电” 的支撑 —— 能扛住百万千瓦级的功率冲击，保障智算中心不跳闸。

核心上市公司：

龙头标的：特变电工（全球变压器龙头，特高压市占率近 50%，华为 / 阿里算力中心供应商）、中国西电（特高压央企龙头，GIS 市占率超 30%）、平高电气（特高压交流开关设备领先企业）。

细分标的：许继电气（柔直与配网核心装备商）、保变电气（大型电力变压器制造商）、长高电新（高压开关设备）、派瑞股份（高压换流阀核心部件）、金利华电（高压输电线路绝缘子）。

三、中压设备（配电环节）

主要职能：变压、配电、控制电力流向（电压 10~100kV），连接高压输电与低压用电，适配 AI数据中心内部配电需求。

代表产品（两类，中压开关类 > 中压变压器类）：

中压开关类：环网箱、环网柜、柱上断路器等；中压变压器类：柱上变压器、箱式变压器等

价值量：约15%

1. 环网箱

让中压电 “灵活分流”。从变电站送出来的10kV电，通过环网箱分成几路，送到小区、工厂。

一个环网箱能覆盖1-2个小区，故障时能快速切换线路，保障大部分用户不停电。

2. 环网柜

是环网箱的 “心脏”。能在0.1秒内切断故障电路，防止故障扩散，让配电故障的影响范围缩小到一栋楼。

3. 柱上断路器

装在中压线路的电线杆上，线路过载、短路时自动跳闸。避免“一条线故障整片停”。比如某段乡村线路短路，柱上断路器会自动跳开这段线，其他段正常供电，农村用电可靠性提升50%。

4. 柱上变压器

电线杆上的 “迷你变压器”。把 10kV 的中压电降到 220V/380V，直接供居民、商铺用电。让电 “靠近用户”。装在电线杆上离用户近，减少电在传输中的损耗。居民家的电压更稳定，不会忽高忽低。

5. 箱式变压器

把变压器、开关等设备 “装在箱子里” 的移动变电站，像个集装箱，拉到地方就能用。适合临时 / 紧急用电。比如工地施工、演唱会临时供电，安装只要 1-2天（传统变电站要几个月），还能重复搬迁使用。

核心上市公司：

龙头标的：金盘科技（AIDC干式变压器龙头，字节跳动核心供应商，市占率超32%）、伊戈尔（AIDC移相变压器龙头，阿里 / 腾讯市占率70%+）。

细分标的：白云电器（中低压开关设备）、明阳电气（新能源电气设备）、安靠智电（电缆连接件）、双杰电气（中压配电设备）、华明装备（分接开关领域垄断）。

四、电表类（用电计量）

主要职能：电能计量与数据采集（多数<380V），是用户侧AI应用的基础数据来源。

代表产品（3类）：计量互感器、采集终端、A级单相电表 / 多等级三相电表

价值量：<5%

1. 计量互感器

电量的 “放大镜 + 保护器”。电网里的电流、电压太大，直接接电表会烧坏，互感器把大电流 / 电压变成小的（比如 1000A 变 5A），方便电表计量，同时保护电表。

没有它，电表要么测不准电量，要么直接报废；AI 用电分析的数据准确性，也靠互感器的精度支撑。

2. 采集终端

电表数据的 “信使”。装在电表旁边，把每家每户的用电数据（什么时候用了多少电）收集起来，传到电力公司系统。

支撑智能电表和用户侧AI，比如电力公司能通过采集的数据识别窃电行为，或给用户推送 “错峰用电省钱” 的建议。

3. A级单相电表 / B/C/D 级三相电表

是 “公平计费 + 用能分析” 的基础。A级电表让家庭电费算得更准，三相电表能监控工厂生产线用能，AI可据此优化生产排班。

A级单相电表：家庭用的 “高精度电表”，精度是最高级（A级），能精确到 0.01度电。

B/C/D级三相电表：工厂、商铺用的电表，三相电是大功率设备的电源，不同等级对应不同精度需求。

核心上市公司：

龙头标的：三星医疗（智能电表龙头）、海兴电力（全球智能电表供应商）。

细分标的：炬华科技，智能电表与用电信息采集系统）、万胜智能（智能电表与计量设备）、迦南智能（用电信息采集终端）、三晖电气（电能计量检测设备）、友讯达（智能电表通信模块）。

五、材料类（电网建设）

主要职能：提供电力系统基础建设材料（全电压等级），是电网安全运行的物质基础。

代表产品（6个）：水泥杆 / 铁塔、导地线、电力电缆、绝缘导线、绝缘子、金具 & 附件

价值量：>5%

1. 水泥杆/铁塔

水泥杆用于中低压线路（小区、乡村），铁塔用于高压 / 特高压线路（跨山跨河线路）。

让电线 “离地安全传输”。没有它，电线要么拖在地上漏电，要么被风吹断；特高压铁塔能扛17级台风，保障长距离输电稳定。

2. 导地线

导线：送电的 “通道”，把电从发电厂送到用户家的核心线材。

地线：电线的 “避雷针”，架在导线上方，雷电击中时把电引到地下，保护导线和设备。

导线负责送电，地线负责防雷，缺一不可；特高压导线能扛 5000A 大电流，支撑大负荷用电。

3. 电力电缆

埋在地下、穿在管道里的 “包裹式电线”，外面有绝缘层和保护层。

适合城市 “看不见的输电”。比如城市主干道、小区地下，不用架电线杆，不影响景观，还能避免风吹雨淋，寿命比架空线长10年。

4. 绝缘导线

外面包了绝缘层的架空电线，不像传统裸导线直接暴露。

减少漏电和触电风险。比如乡村线路上的绝缘导线，就算树枝碰到也不会漏电，降低触电事故概率。

5. 绝缘子

隔开电线和铁塔 / 水泥杆的 “绝缘垫”。比如电线挂在铁塔上，绝缘子防止电从电线漏到铁塔上。

是电网 “不漏电” 的关键。没有它，电会通过铁塔导到地下，既浪费电又引发安全事故；特高压绝缘子能扛1000kV电压，不被击穿。

6. 金具/附件

连接、固定电线的“连接器”。比如把电线挂在绝缘子上的线夹，把导线连起来的接续金具。

没有这些小零件，电线没法固定在铁塔上，也没法接成长线；好的金具能抗腐蚀、抗拉力，让线路用20年都不会松。

核心上市公司：

龙头标的：宏盛华源（输电铁塔龙头）、中天科技（超高压电缆核心供应商）、亨通光电（特高压海底电缆）、东方电缆（海洋电缆龙头）。

细分标的：汉缆股份（电力电缆）、华通线缆（特种线缆）、通光线缆（特种线缆）、大连电瓷（高压绝缘子）、神马电力（绝缘器件）、汇金通（输电线路铁塔）、金杯电工（电磁线）、精达股份（电磁线）。

六、低压电器（用电安全）

主要职能：电力终端的保护、控制、配电管理（电压<1500V），适配AI终端设备安全用电需求。

代表产品（5个）：低压开关、低压断路器、低压继电器、低压接触器、熔断器

价值量：>5%

1. 低压开关

家里 “电灯开关” 的升级版。控制低压电路（比如220V）的通断，也用于工厂的设备控制。是低压电路的 “基础控制单元”，方便人工或自动控制电路，比如家里关灯、工厂启停小型设备。

2. 低压断路器

相当于“智能保险丝”。线路过载、短路时自动跳闸切断电路，故障排除后能手动合上。

保护家电和线路。比如家里同时开太多电器导致过载，断路器会跳闸，避免电线烧坏或引发火灾；AI终端设备（如服务器）的供电线路，靠它防止设备被烧坏。

3. 低压继电器

实现自动化控制的核心。用小电流（比如 5V 控制信号）控制大电流（比如 220V 工作电流）的通断，相当于给大功率设备装了个 “远程开关”。

比如 AI 系统监测到室温达标后，会发送小电流信号给继电器，让空调压缩机停止工作；工厂的自动化生产线、智能楼宇的照明系统，都靠它实现 “无人值守” 的联动控制。

4. . 低压接触器

控制大功率设备的 “重型开关”。比如工厂的电机、空调的压缩机、AI 数据中心的风机，功率大、启动电流强，普通开关扛不住，靠接触器实现稳定通断。

电网价值：保障大功率设备安全运行。能在 0.05 秒内切断大电流电路，防止设备过载损坏，还能频繁启停（每天可启停上千次），是工业生产和大型数据中心不可或缺的 “动力开关”。

5. 熔断器

最基础的 “安全保险丝”。里面是特制金属丝，当电路过载或短路时，金属丝会因发热熔断，切断电路，结构简单、成本低。

适合老旧小区电路、小型电器或作为二次保护 —— 比如在低压断路器旁搭配熔断器，双重防护，就算断路器故障，熔断器也能兜底，避免事故扩大。

核心上市公司：

龙头标的：正泰电器（低压电器龙头）、宏发股份（全球继电器龙头）。

细分标的：良信股份（低压电器高端市场）、天正电气（低压配电设备）、万马股份（低压电缆与配电设备）、金龙羽（电线电缆与低压电器）、威腾电气（母线槽与低压配电）。