超级电容:配置升级,供需趋紧,看好国产替代

  • 来源:长江证券
  • 发布时间:2026/07/12
  • 浏览次数:54
  • 举报
相关深度报告REPORTS

电气设备行业:超级电容,配置升级,供需趋紧,看好国产替代.pdf

本报告深入分析了超级电容在人工智能数据中心(AIDC)中的应用前景、配置升级趋势及国产替代机会。报告指出,随着GPU功耗和单机柜功率密度的显著提升,AI负载的动态冲击幅度与频率大幅增加,传统备电方案难以满足微秒至毫秒级的瞬时功率补偿需求。超级电容凭借其微秒级响应速度、高循环寿命及宽温域工作等优势,正从选配组件转变为高功率AIDC机柜的标配环节。从技术路线看,EDLC和LiC是AIDC应用的主要选择,前者在响应速度和循环寿命上占优,后者在能量密度和电压等级上占优。在配置方案上,随着800V直流供电架构的普及,超级电容从机柜内部升级至列间电源柜,单Shelf功率从20kW提升至150kW,单位配置...

瞬时充放能力突出,适配高功率机柜

超级电容作为一种介于传统电容器和化学电池之间的新型储能器件,具备微秒级响应速度、数万次循环寿命以及宽温域工作等显著优势。在人工智能数据中心(AIDC)中,超级电容主要承担瞬时功率补偿与电能质量调节的功能。随着GPU功耗从H100的700W向更高功率演进,单机柜功率密度从当前120kW向600kW乃至1MW跃升,AI负载的动态冲击幅度与频率显著放大。传统UPS难以在微秒至毫秒级时间窗口内提供有效支撑,而超级电容可在柴发或UPS启动的数十毫秒窗口期内快速释放能量,平抑功率尖峰、防止电压跌落。因此,超级电容有望从数据中心的选配组件转变为高功率AIDC机柜的标配环节。

从技术路线上看,超级电容可分为双电层超级电容(EDLC)、法拉第赝电容和混合超级电容(HSC)三大类。对于AIDC应用,考虑到响应速度要求和循环寿命要求,EDLC和锂离子电容器(LiC)是目前的主要选择。EDLC在响应速度、循环寿命、成本及安全性方面具备优势,而LiC在能量密度、体积及电压等级等方面具备优势。考虑到AIDC对于体积和安全性均具备较高的要求,预计EDLC和LiC产品在AIDC领域都有望得到应用推广。

单位配置有望逐步提升,潜在空间广阔

单位IT功率的超级电容配置量与系统电压等级、所需支撑时长以及功率补偿幅度占机柜总功率的比例三大因素直接相关。电压等级越高,同等功率下电流越小,单体串联数量越多但单颗所需容量降低;支撑时长越长,所需总能量线性增加,电容总容量同步放大;功率补偿幅度越大,所需并联Shelf数量越多。

从台达公开的产品方案可以清晰看到配置升级趋势:在GB200/300时代,超容Shelf置于机柜内部,单Shelf功率20kW,支撑时长15秒;而在800V直流供电架构下,超容Shelf从机架内部升级至列间电源柜,单Shelf功率大幅提升至150kW。基于台达产品规格进行系统测算,未来AIDC超级电容有望达到200-500亿量级的市场空间。随着AI芯片功耗持续攀升和机柜功率密度不断提高,超级电容的单位配置有望逐步提升,成为数据中心电源系统的重要组成部分。

海外供应或有瓶颈,重视国产替代机会

当前海外龙头供给持续偏紧,超级电容、超级电容碳已经出现涨价情况。全球混合超级电容龙头日本武藏全部建成后HSC总产能有望达到650万颗,但北斗工厂扩建因技术挑战进度延迟,南阿尔卑斯工厂投产时间从2026年秋季推迟至2027年初,且从一季度开始产品供应已趋紧张。Skeleton Technologies和Maxwell等海外巨头也面临产能扩张和技术迭代的压力。

国内企业方面,头部超级电容厂商已逐步在技术、产能等方面加速布局。江海股份在LiC和EDLC领域均有布局,并已启动技改扩产和新建产线规划;思源电气通过控股烯晶碳能布局超级电容,产品在新型电力系统和数据中心等领域取得进展;火炬电子等也在积极送样测试。上游材料端,超级电容核心材料与锂电产业链类似,国内企业也在加速推进。可乐丽已决定调整活性炭及相关产品价格,目标涨价20-40%。海外供给紧张叠加国内企业加速突破,国产替代进程有望持续深化。预计伴随超容需求放量,率先完成客户验证并实现批量供货的国产电容、材料企业有望显著受益。

编辑:流星雨
  • 热门文档
  • 热门文章
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 本月热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 本月热门
分享至