機械設備高分紅地圖，柴油發動機：濰柴動力（中）、玉柴國際（中）、康明斯（美）……（2025年10月）

（來源：併購優塾產業鏈地圖）

柴油發動機，是柴油發電機組中較為核心、成本較高的零部件，其成本在整台發電機組中佔比高達60%-70%。

來源：濰柴動力

柴油發動機，因為數據中心的發展，迎來新的增長空間。這方面典型的案例，就是美國上市的玉柴國際（CYD）。

數據中心配置柴油發電機，核心原因在於電網市電本身存在不可控的中斷風險，而數據中心承載的業務（如雲計算、金融交易、實時數據處理）對連續運行的要求極高，幾分鍾的停電都可能導致巨大損失。

根據美國人口普查局近期發佈的數據，截至今年7月的一年里，美國數據中心建設的年化支出已飆升至410億美元，幾乎與美國所有私人辦公樓的建設成本持平。

根據柴油發動機全球龍頭康明斯預計，全球數據中心發電機市場空間將從2023年的30億美元增長到2030年的120億美元，CAGR 22%。

根據東吳證券測算，2025年國內數據中心CAPEX合計5千億元，對應柴發市場規模125億元，同比+53%，對應2MW柴發機組約5.7千台，同比+25%，2028年國內數據中心市場規模有望達182億元，24-28年CAGR 22%。

來源：東吳證券

這個行業的龍頭公司業績分化較大，濰柴和康明斯收入較為平穩。玉柴國際則憑藉性價比優勢在，整體商用車市場（不含汽油/電動車）銷量下滑2.6%的背景下，實現了逆勢增長。

濰柴動力——2025H1實現營業收入 1131.52 億元，同比+0.59%；歸母淨利潤56.43億元，同比- 4.40%。

玉柴國際——2025H1實現營業收入 138億元，同比+ 34%；歸母淨利潤 3.66 億元，同比+52.2%。

康明斯（美國龍頭，總部位於印第安納州哥倫布市）——2025H1實現營業收入86.43億美元，同比-2%；歸母淨利潤8.9億美元，同比+22.6%。

柴油發動機行業的進化，圍繞需求而發展：

一、技術誕生與初步應用（1890s-1950s）——壓燃原理由魯道夫·狄塞爾提出，通過超高壓縮空氣產生高温，使燃油自燃，奠定了柴油機超高熱效率的理論基石。

為實現這一原理，科學家發明了機械式噴射系統，它通過精密的柱塞泵和噴油器偶件替代了笨重的「空氣噴射」，實現了燃油的高壓噴射，使發動機結構緊湊，走向商用。

為進一步優化燃燒效率，渦流燃燒室技術（預燃室/渦流室）被廣泛採用，通過產生強空氣渦流改善燃油霧化與混合，降低了工作粗暴性，成功使柴油機應用於轎車領域。

二、性能強化與廣泛普及（1960s-1980s）——此階段，渦輪增壓技術成為核心驅動力，它巧妙利用廢氣能量驅動渦輪，為氣缸壓入更多空氣，從而在相同排量下爆發出的功率提升超40%。

為進一步提升增壓效率，中冷技術（Intercooling）緊隨其后，通過冷卻被壓縮后的高温進氣，使其密度進一步增加，不僅再次提升了功率輸出，還有效降低了發動機熱負荷和氮氧化物排放。

與此同時，直噴式燃燒技術憑藉其更高的熱效率優勢，逐步取代渦流室設計，成為重型柴油機的絕對主流。

三、電控化與排放法規驅動（1990s-2010s）——電子技術的引入是一場革命，核心目標是精準控制燃燒，以滿足苛刻的排放法規。

這一階段，高壓共軌電噴技術引領行業發展，它通過獨立的高壓油泵建立恆定「燃油蓄壓軌」，由ECU控制電磁或壓電噴油器，實現了對噴油壓力、時機和次數的無限柔性、精準控制，極大地改善了燃燒，顯著降低了油耗、噪音和排放。

為處理尾氣，廢氣后處理系統集成應用：DOC氧化CO和HC；DPF捕集並再生清除碳煙顆粒；SCR噴射尿素將NOx還原為氮氣；EGR則從源頭抑制NOx生成。這些技術共同確保了柴油機的清潔性。

四、低碳化與智能融合（2010s至今）——當前階段聚焦「碳中和」，技術向多元化、智能化深度演進。超低排放控制技術高度集成，如「EGR+DPF+SCR」組合，以滿足國六/歐六等嚴格法規。

熱效率極限突破成為競爭焦點，通過米勒循環、2500bar以上超高噴壓、低摩擦技術等，有效熱效率正突破50%大關，邁向55%的理論極限。

此外，替代燃料是實現零碳的關鍵，氫內燃機、生物柴油（B100）、氫化植物油（HVO）成為研發熱點。

柴油發電機組行業產業鏈包括：

來源：華經產業

上游——主要包括電動組備電電組備控制系統等零部件。1）發動機：成本佔比約60%-70%，由機體、曲柄連桿機構、配氣機構、燃油供給系統、潤滑系統、冷卻系統組成。柴油發動機全球廠商包括卡特彼勒、康明斯、MTU、三菱；國內大功率產能集中在玉柴、濰柴動力、動力新科等。

2）發電機成本佔比約15%，由定子、轉子、電刷和滑環組成。目前主流品牌有：康明斯斯坦福、利萊森馬、馬拉松、英格等。

3）控制系統成本佔比低，由控制屏、傳感器、自動控制器組成。目前主流品牌主要有英國深海DSE、捷克科邁 ComAp、丹控 DEIF、康明斯PCC、卡特彼勒 EMCP、科勒 Decision-Maker 等。

中游——發電機組國內市場參與者主要包括兩類，即海外原廠組廠商備國產OEM 廠商，整個市場主要由海外原廠組廠商把控，但國內廠商逐步進行國產替代。

海外原廠機廠商主要包括，康明斯、卡特彼勒、MTU 等。

國內柴發機組主要供應商（OEM廠商）包括科泰電源、泰豪科技、蘇美達、濰柴重機等。

下游——通信數據中心、電力、石化、交通等。

從產業鏈上的參與者近期的增長預期來看：

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【引用資料】本報告寫作中參考了以下材料，特此鳴謝。[1]

（一）

柴油發動機，工作原理是在汽缸內，經過空氣濾清器過濾后的潔淨空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小、温度迅速升高，達到柴油的燃點。

柴油被點燃后，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行做功。各汽缸按一定順序依次做功，作用在活塞上的推力經過連桿轉變成推動曲軸轉動的力量，從而輸出旋轉的機械能。

柴油發動機的核心發展趨勢為：

1）大缸徑發動機

大缸徑高端柴油機（缸徑150mm以上）具有更高的功率、更大扭矩、較低的燃油消耗、較低的機械損失等優勢，其原理為缸徑增加進而燃燒室直徑以及進排氣門尺寸增加，提高空氣流動能力。

大缸徑發動機（缸徑≥150mm，功率500kW以上）技術向高功率密度、高可靠性演進，應用於數據中心備用電源、船舶、礦卡等高端場景。

2）高壓共軌技術

高壓共軌燃油噴射系統，核心是共軌管將供油泵提供的高壓燃油分配到各噴油器中，ECU根據工況實時調控噴油量、噴油時刻和噴油壓力，實現燃油噴射的精細化操作（噴射壓力的產生和噴射過程完全分開），可以實現更高的噴油壓力，提高燃油霧化效果，從而提高發動機的性能和可靠性。

表：傳統發動機與高壓共軌發動機比較

來源：國海證券

從成本方面看，數據中心柴油發電機組一般多使用1.6-2MW大功率組型，根據泰豪公司數據，發動機、發電機、控制器成本中佔比分別為65%、15%、2%，其他材料約佔7%，製造費用佔8%。

來源：《泰豪公司柴油發電機組產品市場營銷策略優化設計》

單看柴油發動機成本，柴油機主要由缸體、曲柄連桿機構、配氣系統、燃油系統、潤滑系統、冷卻系統、電器系統組成，各系統由眾多複雜零部件耦合而成，其中油泵、缸體、缸蓋、活塞、曲軸、連桿、凸輪軸等為核心零部件。

根據新柴股份數據，柴機成本高度分散，油泵佔比高達15%，缸體佔6%，其他重要零件約佔2-4%。

來源：天風證券

從生產方面看，柴油發動機的主要生產流程為：核心零部件製造→發動機總裝→測試與包裝，其中核心零部件製造是關鍵。

以大缸徑發動機為例，大缸徑發動機功率巨大，其機體需要承受極高的熱負荷和機械負荷。傳統材料無法滿足要求，對材料的耐熱性、抗疲勞強度和鑄造/鍛造工藝提出了巨大挑戰。

其中，曲軸、缸體等核心零部件難度高，曲軸主軸頸圓度需控制在±0.005mm以內，表面粗糙度Ra≤0.4μm（相當於鏡面）；缸體缸孔圓柱度需≤0.01mm，需專用數控鏜牀加工。

因此，曲軸、缸體材料（如高鎳鑄鐵）和工藝（如曲軸圓角滾壓）長期被康明斯、MTU等海外龍頭壟斷。

表：大缸徑技術中機體制造的痛點及解決方案

來源：國海證券

柴油發動機總需求的35%-40%（濰柴動力2023年報數據）用於重卡領域，存在明顯的周期。一個完整的周期大約為7-10年，其中上行期較短（2-3年），下行期和底部盤整期較長（4-5年）。由政策和經濟雙輪驅動，波動劇烈，政策是導致短期「尖峰」和「深谷」的主要原因，而經濟基本面和車輛自然置換周期則決定了長期的趨勢和中樞水平。

近幾年柴發增速較快的領域是電力系統（2023年佔到總需求約15%），數據中心備用電源市場年增100%（華泰證券預測2025年規模超100億元）。

數據中心的柴油發電機組需滿足高可靠性、快速響應、長時運行等要求。數據中心常用柴發功率為1000-3000kW（主流為1800-2000kW），而大缸徑發動機恰好覆蓋此範圍（如濰柴M33、M55系列功率達2000-4250kW）。

目前我國數據中心用柴油發電機組行業生產企業主要集中在外資品牌和國內OEM工廠，外資品牌（如康明斯、MTU）產能受限，訂單排產至2027年后，導致市場缺口，因此擁有相關能力的國內企業具有國產替代機遇。

（二）

首先，從收入體量和業務結構方面來看:

從2024年收入體量來看，康明斯（2451億元）>濰柴動力（2156億元）>玉柴國際（191億元）。

濰柴動力——從1946年的老柴油機廠起步，經2002年改組、2005年併購湘火炬打造重卡黃金產業鏈，並持續通過國際化併購（如意大利法拉帝、德國凱傲集團）與新能源轉型，發展成為全球工業裝備巨頭。

2024年收入構成來看，動力總成、整車及零部件佔比41.2%、智慧物流41.14%、其他零部件4.68%。

從收入來源地看，國內佔比49.19%。其中，動力總成、整車及關鍵零部件主要包括濰柴發動機、陝重汽重卡、法士特變速箱、漢德車橋等；智能物流主要由控股的德國凱傲集團貢獻，包括叉車製造和供應鏈解決方案業務。

來源：併購優塾

玉柴國際——其前身是1951年成立的玉林泉塘工業社，1993年完成中外合資股份制改造，1994年作為中國內燃機行業首家企業在紐約證券交易所上市，隨后在技術研發上持續突破（如2011年研製出國內首臺歐VI柴油機，2022年點亮中國規模居首的燃氫發動機），並於2024年在泰國建立首家海外工廠。

2024年收入構成來看，玉柴發動機（Yuchai）佔總體的99.84%、附屬公司HL Global Enterprises Limited僅佔0.16%。

從收入來源地看100%來自中國。其中，玉柴發動機包括道路車輛發動機、發電機組、船用/ 工業發動機等；HLGE則從事房地產/ 物業開發 / 酒店等資產持有和經營。

來源：marketscreener

康明斯——由克萊西·萊爾·康明斯（Clessie Lyle Cummins）於1919年在美國印第安納州哥倫布市創立，從生產固定動力發動機起步，在1929年開創了柴油發動機汽車的先河，經歷技術革新（如1954年發明PT燃油噴射系統）和全球市場拓展（1956年建立首家海外工廠），逐步成長為全球領先的動力解決方案提供商，產品涵蓋柴油及天然氣發動機、發電設備、新能源技術等。

2024年收入構成中，發動機部門（Engine Segment）佔比28%、零部件部門（Components Segment）佔比28%、分銷部門（Distribution Segment）佔比27.37%、動力系統部門（Power Systems Segment）佔比15.4%。

從收入來源地看，美國地區佔比57%、中國8.64%、印度5.22%。

其中，發動機部門設計和生產柴油及天然氣發動機，應用於公路和非公路車輛；零部件部門包括濾清器、渦輪增壓技術和排放解決方案業務；分銷部門包括零部件和服務的銷售；動力系統部門主要是發電機和動力系統產品。

來源：marketscreener

（三）

單季度利潤同比增速

來源：Choice，併購優塾

濰柴動力——2025H1實現營業收入1131.52 億元，同比+0.59%；歸母淨利潤56.43億元，同比-4.40%。

Q2 濰柴收入同比接近持平，利潤端出現下滑，主要受發動機主業（包括高價值量氣體機業務）銷量下滑所拖累。

具體原因包括：Q2 重卡行業電動化趨勢延續，國內終端口徑下新能源滲透率達24%，同比+14pct，環比+5pct，影響上游發動機市場需求；燃氣車滲透率下滑，Q2 錄得 22%，同比-16pct，環比-8pct，影響天然氣發動機需求，疊加氣體機領域競爭加劇等；受金融工具公允價值變動影響，Q2 公允價值收益同比下降約 3 億，影響表觀利潤。

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玉柴國際——2025H1實現營業收入 138億元，同比+34%；歸母淨利潤 3.66億元，同比+52.2%。

在整體商用車市場（不含汽油/電動車）銷量下滑2.6%的背景下，玉柴國際的核心發動機業務卻實現了逆勢增長。其中，重卡發動機增速高達44.3%，客車和非道路用發動機也分別增長了8.9%和17.5%。

AI數據中心方面，玉柴國際與MTU的合資公司利潤增長42.6%，成為重要的利潤貢獻點，目前訂單飽滿，2025年產能已排滿，並計劃在下半年提價20%，這為未來幾個季度的業績提供了確定性。

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康明斯——2025H1實現營業收入86.43億美元，同比-2%；歸母淨利潤8.9億美元，同比+22.6%。

發動機與零部件業務(Engine 與 Components)在北美的銷量下滑（引致分部銷售下降），管理層明確指出第三季度起北美卡車製造將出現更明顯的下行，這將對Engine/Components 的收入和吸收能力造成壓力。

電力系統業務部門是本季度亮點，銷售額同比增長19%，達到約19億美元，EBITDA利潤率達22.8%，創下歷史紀錄,增長主要受全球人工智能數據中心建設對備用發電機的強勁需求驅動。

來源：Choice，併購優塾

（四）

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三家公司的利潤和現金流呈現周期同向波動，2022年受重卡行業下行影響出現利潤下滑，2023年出現復甦。例如，中國重卡銷量從2020年的歷史高點162萬輛（批發口徑），暴跌至2022年的67萬輛（同比-52%），又在2023年快速復甦至91萬輛（同比+36%）。

康明斯資本開支相對較大，呈「雙軌」特徵：一方面維持對傳統發動機與發電機組的產線升級和產能投資（以保證短中期現金流與市場份額），另一方面顯著向電氣化/電池生態系統（Accelera + Amplify + 併購）傾斜。

（五）

ROE趨勢（%）

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從淨資產收益率來看，康明斯>濰柴動力>玉柴國際。

康明斯毛利率較高，主要因為：1）業務結構影響。發動機業務佔比降低，高附加值零部件和電力系統業務佔比高。發動機收入佔比從70%降至2023年的約34%，零部件業務（含排放解決方案）收入佔比高達39%，零部件業務（尤其是排放后處理系統）技術壁壘極高，是應對環保法規的關鍵，定價能力強，毛利率顯著高於發動機整機；分銷業務佔比30%，電力系統業務穩定，需求與重卡周期相關性低。

2）市場結構影響。在成熟市場，品牌溢價高，產品性能和質量認可度高，能夠支撐更高售價。美國收入佔比約55%-60%，全球化佈局完善，是北美重卡巨頭（如帕卡、戴姆勒）的核心第三方供應商。

來源：Choice，併購優塾