電子行業AIDC電源專題報告：探討HVDC及超級電容的增量創新.pdf

電子行業AIDC電源專題報告：探討HVDC及超級電容的增量創新。功率密度為當前AI產業的核心矛盾之一。從北美四大云廠商對資本開支最 新的反饋來看，算力需求持續旺盛，而電力系統為算力Capex的重要一環，根 據SemiAnalysis，2023-2028 年溫控+電力系統市場空間增長約400%，為數 據中心建設增量最大的環節。伴隨摩爾定律放緩，制程升級迭代延后，功耗墻成 為擋在高算力需求前面的攔路虎，數據中心建設也必將不斷向液冷+電源傾斜。 典型的 AIDC 電氣設備結構可細分為三級供電及三級備電，三級供電主要包括 1）UPS/HVDC；2)ACDC；3）DCDC。三級備電主要包括1）超級電容；2） UPS蓄電池；3）柴油發電機。

從UPS到HVDC，數據中心供電效率變革。在傳統數據中心中，UPS配電 方案占據主流地位，國內主流HVDC方案為240V/336V輸出電壓。然而AIDC 帶動數據中心能耗和穩定性要求不斷提升，國內外主流廠商紛紛推出下一代 HVDC 方案，電壓進一步提升。百度 2024 年推出的“瀚海”直流電源配備了 750V 輸出柜，臺達最新推出的10kV供電系統DPSST系列最高輸出電壓更是達 到1000V，海外主流互聯網及AI芯片公司也紛紛推出下一代HVDC方案。相較 于傳統的UPS配電，下一代HVDC系統具有效率更高、可靠性更好、成本更低、 占地面積更小的優勢。未來，AI芯片功耗提升和超大算力集群擴張，數據中心高 功率密度、高效能趨勢日漸清晰，HVDC系統預計將向高集成度、高電壓輸出、 碳化硅MOSFET應用、清潔能源方向演進，HVDC有望逐步成為數據中心主要 供電方案。從供應商格局來看，臺達、維諦、中恒電氣、中達中通等廠商為目前 HVDC主流供應商，禾望電氣等廠商則有望憑借海外大廠的配套關系，在下一代 HVDC市場中獲取重要份額。

超級電容為GB300全新增量。超級電容具備充放電速度快、能量密度較高、 使用壽命長及高可靠性等特點，在AI數據中心可以實現提供緊急供電、平滑電 路波動等功能，當前武藏與Flex合作，推動超容成為GB300標配。江海股份為 國內少數深耕超級電容的企業，自2016年開始，江海股份利用8億募投資金對 超容技術及生產工藝進行改造，當前公司已于相關生產商探討技術方案，在方案 上完全達到GB300的性能、功用要求，并具備產能大、擴產周期短、特別是成 本低的優勢；此外公司MLPC產品也已適配AI數據中心，有望將AI打造成公司 第二成長曲線。