柴油发电机组由柴油发动机、发电机、控制系统、散热水箱、供油系统、公共底座等组成，工作原理为：在汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃后，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油发电机曲轴同轴安装，就可以利用柴油发动机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。柴油发动机结构发电机结构柴油发动机是柴油发电机组的核心，成本占比65%。柴油发动机、发电机是发电机组的核心部件，在发电机组的成本结构中分别占比为65%/15%，市场玩家多为外资企业。发动机主要用于将化学能转化成机械能，核心龙头主要为卡特彼勒、康明斯、MTU、三菱等，国内龙头主要为潍柴动力、玉柴机器等；发电机用于将机械动能转化成电能，核心龙头主要为康明斯、马拉松、利莱森马等；控制系统主要影响频率和电压的稳定性，核心玩家主要为英国深海、捷克科迈等外资企业。发动机是柴油发电机组的核心柴油发电机组各环节主要玩家数据来源：《TH公司柴油发电机组产品市场营销策略优化研究》刘文龙数据中心用柴发机组为高功率柴发，与工业柴发机组需求类似，甚至比工业用柴发要求更高。按照GB/T 2820.1分类，数据中心用柴发一般为G3/G4级，对发电机组频率、电压稳定性要求较高。其技术壁垒主要在于①硬件：喷油器是柴发高压共轨系统中设计、工艺难度最大的部件，主要用于确保燃油完全燃烧而提升发动机的功率输出。②软件：频率稳态、电压稳态均由控制软件决定，国内控制系统发展较晚，实际经验积累较少。博世高压共轨燃油供给系统电子控制喷油泵系统的控制原理柴油发电机组不同等级对应性能及应用场景不同数据来源：《Bosch公司共轨燃油喷射系统及其发展》黄军柴油发动机先发优势明显，外资品牌市场占有率较高。柴油发动机机是第二次工业革命技术的结晶，海外龙头先发优势明显。2024年中国数据中心用柴油发动机中，康明斯、MTU、卡特彼勒、三菱市占率合计高达90%，外资品牌垄断地位明显。从柴油发电机组来看，由于从柴油发动机集成至柴发机组技术壁垒较低，国内厂商与外资柴油发动机龙头合作，具备相关制造能力。2024年中国数据中心用柴发机组中，国产品牌科泰电源、泰豪科技、潍柴重机、苏美达市占率合计为30%。2024年中国数据中心用柴油发动机竞争格局2024年中国数据中心用柴发机组竞争格局综上所述，从我国数据中心用柴油发电机组产业链来看，柴油发动机主要由康明斯、卡特、MTU、三菱等海外龙头厂商及国内潍柴动力、玉柴机器提供，并由其自行集成或通过泰豪、科泰、苏美达、科勒等集成商制成柴油发电机组，再提供给下游客户。下游客户主要以中国三大通信运营商，字节、阿里、腾讯、百度等云计算厂商以及万国数据、世纪互联等第三方数据中心厂商组成。数据中心用柴油发电机组产业链图示数据来源：《TH公司柴油发电机组产品市场营销策略优化研究》刘文龙发电用柴油发动机稳定性要求较高，国产柴油发动机接受程度提升，销量逆势增长。柴油发动机是通用型产品，下游应用广泛，包括乘用车、商用车、工程机械、农机、发电等传统行业，需求较为稳定，2017-2024年中国柴油发动机销量CAGR为-2%。2024年我国柴油发动机销量493.1万台，同比-3.7%，其中发电用柴油机41万台，同比+16%，占比由2021年5%上升至8%，系柴油发动机需求中少数快速增长的下游。2024年中国柴油发动机销量493万台，同比-3.7%2024年中国发电用柴油发动机销量41万台，同比+16%2021-2024年国内柴油发动机发电领域下游占比从5%提升至8%数据来源：中国内燃机工业网柴油发电机组下游应用广泛，覆盖数据中心、工业、商业等多行业。根据科勒在西南地区实际销售情况，数据中心在柴油发电机组下游中按销售额口径已占比超64%，位居第一，按销量口径占比23%。主要由于数据中心用柴油发电机组以高压、高功率柴油发电组为主，均价高达220万元/套，远超过下游均价78万元/套。