2025年服务器电源行业专题报告:电源,把握AI供电体系升级机遇
- 来源:国盛证券
- 发布时间:2025/02/27
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服务器电源行业专题报告:电源,把握AI供电体系升级机遇。服务器供电:机柜功率密度提升,大陆厂商逐步突破。高压电从电网进入数据中心后,服务器电源PSU会先将交流电转为直流电,并降压到48伏特;接着主板上的DC/DC转换器,再将电压转换成CPU用的12伏特和GPU用的0.8伏特低电压。随着以英伟达为代表的厂商算力芯片功耗持续提升,机柜功率密度增长,峰值功耗或将由2024-2025年的130-250kw到2026-2027年的250-900kw。当前海外最新的AI服务器使用5.5kwPSU,未来有望升级到10kw及以上,我们测算,在5.5kwPSU单瓦价格为2.5元,2025年GB200NVL72等...
1、服务器供电:机柜功率密度提升,大陆厂商逐步突破
1.1 供配电系统可靠性对数据中心运行至关重要
数据中心的能耗来源于 IT 设备、照明、空调和供配电系统,电源可靠性对数据中心至 关重要。IT 设备由服务器、存储和网络通信设备构成,功耗约占数据中心总功耗的 45%; 空调系统主要用于为 IT 设备散热,是数据中心最大的能耗来源之一,也是提高数据中心 能源效率的重点环节,功耗占比约为 40%;供配电系统由输入变压器、ATS((Automatic Transfer Switching)开关、UPS 及配电柜组成,功耗占比约为 10%,其中 7%来源于 UPS 及其输出供电系统,3%来源于 UPS 输入供电系统。全球数字基础设施权威机构 Uptime Institute 发布的《2022 年全球数据中心调查》报告中提到,超过一半(55%)的运营商 报告称,他们在过去三年中经历过站点中断,其中供配电系统导致的问题占比 39%,供 电系统可靠性对数据中心至关重要。

数据中心供配电系统将高压转换为中压,再转换为低压给 IT 设备使用。供电公司提供 高电压(>100kV)或中压电力,需要现场变电站和电力变压器将其降压到中压(MV)。 MV 开关设备将 MV 电力安全分配到另一个变压器,该变压器位于数据大厅附近,并将电 压降低到低压(415V)。与变压器配对的是一台柴油发电机,它也以 415V 交流输出,如 果电力公司停电,自动转换开关(ATS)将自动切换电力到发电机。从这里开始有两条电 力路径:一条通往 IT 设备,另一条通往冷却设备。IT 设备路径首先通过 UPS 系统流动,该系统连接到一组电池:通常具有 5-10 分钟的电池存储时间,足够发电机启动(在一分 钟内)并避免临时停电;UPS 电源通常通过电源配电单元(PDUs)直接供应给 IT 设备。 最后一步,是通过电源供应单元(PSU)和电压调节器模块(VRM)将电力传输到芯片。
1.2 AI 驱动服务器电源需求提升
AI 服务器需求旺盛,北美四大 CSP 资本开支上行。从 AI 服务器出货量来看,2023 年 高阶 AI 服务器出货 19.96 万台,一般 AI 服务器出货 46.98 万台。2024 年高阶 AI 服务 器预期出货 54.3 万台,较 2023 年成长 172%;2024 年一般 AI 服务器预期出货 72.5 万 台,较 2023 年成长 54.2%。根据 Trendforce,2024 年 AI 服务器占整体服务器出货的 比重预估将达 12.2%,较 2023 年提升约 3.4 个百分点;从产值看,预估 2024 年 AI 服 务器产值将达 1,870 亿美元,同比+69%,产值占整体服务器高达 65%。从需求方来看, 2023 年前五大业者出货占总体比重达 85.1%,2024 年前五大业者占比则降至 77%,前 四大仍为以代工厂直接销售(ODM-direct)为服务器主要采构模式的大型 CSP 厂商。
海外 CSP 持续加码 AI 投资,2025 年资本开支维持高位增长。2024Q4 海外四大 CSP 合计资本开支为 697 亿美元,同比增长 66%,环比增长 23%,2024 年海外四大 CSP 合 计资本开支为 2169 亿美元,同比增长 56%,CSP 持续加码 AI 服务器及相关投资。展望 2025 年,meta 预计 2025 年全年资本支出为 600-650 亿美元,亚马逊 2025 年资本支出 将提高至 1000 亿美元,以期抓住人工智能(AI)领域千载难逢的商业机遇,上述大部分 资本支出用于旗下云计算部门 AWS 研发 AI 技术,谷歌预计 2025 年资本支出为 750 亿 美元,微软 FYQ2 包括融资租赁在内的资本支出为 226 亿美元,预计 FYQ3 和 FYQ4 的 季度支出将维持 FYQ2 的水平。我们看到 2024 年各大 CSP 持续加码 AI 投资,meta 逐 季上调资本开支预期,2025 年资本开支维持高位增长。
科技公司紧锣密鼓布局、升级迭代大模型训练,AI 算力芯片需求强劲。在加速计算和生 成式 AI 的带动下,算力需求陡增,全球高科技公司纷纷涌入 AI 领域开展军备竞赛。预 计 2024 年微软有 75 万-90 万块等效 H100,25 年预计达到 250 万-310 万;谷歌 2024 年有 100 万-150 万块等效 H100,25 年预计达到 350 万-420 万;Meta2024 年有 55 万65 万块等效 H100,25 年预计达到 190 万-250 万;亚马逊 2024 年有 25 万-40 万块等 效 H100,25 年预计达到 130 万-160 万;xAI2024 年有 10 万块等效 H100,25 年预计 达到 55 万-100 万。
AI 需求强劲,为台积电长期增长注入强大动能,公司显著上调未来五年 AI 收入 CAGR 中值指引为 45%。台积电在 2024 年 4 月的 24Q1 业绩发布会上,预计 2024 年 AI 收入占营收比例达到约 11-13%((low-teens),预计到 2028 年占比提升至 20%以上,未来五 年 CAGR 达到 50%。近期 24Q4 业绩发布会上,公司表示 2024 年 AI 收入(包含 AI GPU、 AI ASIC 和 HBM 控制器)超过三倍增长,占总营收比重中值约 15%((mid-teens),预计 2025 年 AI 收入还将翻倍。此外,公司显著上调了未来五年 AI 收入复合增速指引,在已 经翻三倍增长的 2024 年 AI 收入基础上,公司预计未来五年 AI 收入 CAGR 中值达 45% (mid-40%),AI 将成为 HPC 平台营收增长的关键驱动力。
AI 服务器供电分为柜外、rack、tray。高压电从电网进入数据中心后,服务器电源供应 器会先将交流电转为直流电,并降压到 48 伏特,这一步由 PSU 完成;接着,主板上的 DC/DC 转换器,再将电压转换成 CPU 用的 12 伏特和 GPU 用的 0.8 伏特低电压。UPS:在电网中断时提供临时电力,保护数据免受损失,该设施在柜外,不包括在 rack 的供电设施中。 AC/DC 环节:将电网的交流电转换为适合服务器使用的 48V 直流电,该电源模块名 为 PSU,在 rack 中。 DC/DC 环节:进一步将 48V 直流电降至 CPU 用的 12 伏特和 GPU 用的 0.8 伏特低 电压,该设施在 tray 中,分为 Hot Swap、IBC 和 Vcore。 英伟达 GPU 功耗持续提升,带动机柜功率密度增长。英伟达算力芯片额定功率持续提 升,A100 为 400W,H100\H200\B100 均为 700W,2024 年的 GTC 上英伟达发布的基 于 Blackwell 架构的 B200 GPU 功耗则首次达到了 1000W,超级芯片 GB200 功耗最高达 到 2700w。根据 Vertiv,从峰值功率密度来看,预期 AI GPU 机架峰值功耗将随着英伟达 AI GPU roadmap 的升级持续增长,由 2024-2025 年的 130-250kw 到 2026-2027 年的 250-900kw,再到 2028-2029+年的 900-1000+kw。

当前 AI 服务器的 PSU 有望从 5.5kw 升级为 10kw 及以上。AI 服务器和数据中心的电 力需求不断增加,迫使电源设计加速发展,从 800W 迅速增加到 5.5kW。英飞凌表示, 目前可以看到需求达到 12 kW 甚至更高。此外,系统效率要求已上升到 97.5%以上,同 时增加了更高的功率密度(例如 100 W/in³),以满足外形尺寸限制、严格的保持时间要 求。根据台达,我们可以看到 ORV3 HPR2 PSU 从 ORV3 HPR PSU 的 5.5kw 升级至 10kw, 提升 82%,但尺寸长度仅从 640mm 提升至 710mm,提升 11%,宽度和高度不变,功 率密度大幅提升,缓解了机柜功耗提升与有限的机柜空间之间的矛盾。
机柜功率密度提升推动服务器电源量价齐升。根据安森美,2024 年平均每机柜的功耗为 40kw,价格约 2500 美元每机柜,可以计算得到安森美产品(FETs、eFuse、Drivers、 controllers、PoL、多相控制器、smart power stage)平均每瓦的单价为 0.06 美元;预 计 2025 平均每机柜的功耗为 120kw,价格为 9500 美元每机柜,每瓦的单价为 0.08 美 元;预计 2026 年之后平均每机柜的功耗为 200-300kw,单机柜价值量持续提升。我们 认为不仅是芯片级,电源模块整体也将随着功率密度的提升而实现量价齐升。
GB200 NVL72 采用 48 个 5.5kw PSU,1:1 冗余+sidecar 带动 PSU 需求提升。在 不考虑冗余的情况下,GB200 NVL36 机架每个机架有 2 个 power shelf,每个 power shelf 由 6 个 5.5kw 的 PSU 构成,一共提供 66kW 的电力,NVL72 将有 4 个 power shelf,提 供 132kW 的电力。根据微软,其在 Azure 中部署的 NVL72 单柜采用 8 个 power shelf, 即 48 个 PSU(8*6),也就是 1:1 冗余,此外侧柜中还有两个 power shelf,大幅提升 了电源的需求。我们认为,根据台达的 PSU 路线,后续 GB300、Rubin 有望采用 10kw PSU,功率密度提升以及 1:1 冗余的趋势下,将带动 AI 电源市场规模持续增长。
AWS 的 Trn2-Ultra SKU 由每个扩展域的 4 个 16 芯片物理服务器组成,因此每个扩展域 的 64 芯片,由两个机架组成,配置类似于 GB200 NVL36x2。为了沿着 z 轴形成一个环 面,每个物理服务器连接到另外两个物理服务器,服务器使用一组有源电铜电缆,由图 可知,powershelf 为 33kw,一共使用 4 个,33*4 即 132kw,与 GB200 机柜使用的电源 相似,为 4*6 共 24 个 PSU,单个 PSU5.5kw。
Atlas 800T A2 支持 4 个热插拔 2600w 电源模块,支持 2+2 冗余备份。Atlas 800T A2 适用于 AI 训练场景,满足大规模数据中心集群部署。Atlas 800T A2 训练服务器是基 于华为自研鲲鹏 920 处理器和昇腾 910 AI 处理器的 AI 训练服务器。服务器中包括 4 颗 鲲鹏 920 处理和 8 颗昇腾 910 AI 处理器,支持 4 个热插拔 2600w 电源模块,支持 2+2 冗余备份。Atlas 800T A2 广泛应用于深度学习模型开发和 AI 训练服务场景。该设备面 向公有云、互联网、运营商、政府、交通、金融、高校、电力等领域,具有高计算密度、 高能效比、高网络带宽、易扩展、易管理等优点,满足企业机房部署和大规模数据中心 集群部署。

Atlas 900 A2 PoD 支持 24 个 PSU,单 PSU 3kw,最大支持 66kw 供电。Atlas 900 A2 PoD 集群基础单元支持 8 个 4U 计算节点,配置 4 台 DX511 交换机,支持 24 个 PSU, 单 PSU 3kw,最大支持 66kw 供电,具有高密度,高能效,高可靠,易拓展,一体化交 付,极简运维,低 TCO 等特点,支持大规模,高性能 AI 训练业务,可应用于人工智能 计算中心、运营商、云计算等重算力场景。我们认为,国内 AI 芯片迭代下,随着功耗逐 步提升,未来有望从 3kw 的 PSU 升级至目前海外 AI 服务器主流的 5.5kw PSU,进 一步提升国内 AI 电源的市场空间。
AI 服务器电源功率与用量大幅提升,我们进行了敏感性分析,仅计算英伟达 Blackwell 的 电源需求,在 5.5kw PSU 单瓦价格为 2.5 元,2025 年 GB200 NVL72 等效出货量在 2.5 万柜的情况下,GB200 NVL72 电源的市场规模为 165 亿元。
1.3 竞争格局集中,大陆厂商逐步突破
台达垄断服务器电源市场,可提供完善的电力解决方案。台达为 AI 服务器 AC/DC 电源 供应器龙头,市占率超 50%,公司是全球唯一能提供从 2 万伏特高压电,到 0.8 伏特芯 片端用电,完整一条龙电力解决方案的企业。数据中心建设若每段电力设施分配给不同 供应商,易产生匹配性问题,台达能够提供上游到下游电力完整解决方案,具备竞争优 势。根据英伟达官网,目前电源的供应商为台达、光宝、Flex、麦格米特。24Q3 台达电 源及零组件营收 623 亿新台币,同比-11%,环比增长 13%,利润 14 亿新台币,同比增 长 29%,环比增长 24%,台达电源及零组件利润率为 22.4%,同比+7pcts,环比+2pcts, 公司 24Q1、24Q2 利润率显著提升,我们认为随着英伟达 AI 服务器的持续迭代升级, 台达电源业务结构有望持续优化。
光宝为英伟达重要供应商,33KW Power Shelf 电源已于 24Q4 出货。24Q3 光宝营收 368 亿新台币,受惠 AI 服务器电源及云端运算产品规格提升,云端高阶电源营收稳定成 长;毛利率 22.4%、营业利润率 10.7%,分别季增 0.2 及 0.8pcts,主要系高价值事业比 重提升、汰弱留强产品组合优化,佐以导入 AI 赋能与数位化营运管理的综效。公司聚焦云端、光电、5G 及新事业等投入,研发投入持续增加,占当季总营收 5.3%。公司表示 33KW Power Shelf 用于新一代 AI 服务器电源 24Q4 陆续出货,预计 25Q1 放量,公司看 好 2025 年相关业务高成长表现。
大陆厂商逐步突破,麦格米特进入英伟达供应链。麦格米特作为行业领先的电源解决方 案提供商,在 2024 年 10 月 15 日至 17 日召开的 OCP 全球峰会上正式推出了适用于 NVIDIA MGX™平台的最新电源系统,此完全模块化的解决方案共具有 6 个 5.5kw 电源 模块,在 1U 服务器电源架中提供总计 33kW 的功率,效率高达 97.5%,公司为英伟达 指定的 40 余家数据中心部件提供商之一。由上述各服务器采用的电源架构可知,麦格米 特提供的为 GB200 机柜使用的电源,根据 trendforce,在 NVIDIA 大力推动下,预期 GB200 NVL72 机柜将于 2025 年成为主要的采用方案。麦格米特 2023 年以来研发费用 每季度均实现同比增长,我们看好随着公司产品力提升,份额持续提高,随着 GB200 机 柜放量,有望对公司营收业绩带来贡献。
2、备用电源:数据中心平稳运行的基石
2.1 AIDC 带动柴油发电机组供不应求
发电机与低压变压器一一匹配,上游电源发生故障时保障数据中心运行。每个低压变压 器旁边都会配备一个功率与变压器相匹配的发电机,它们在变压器或变压器上游电源发 生故障时会介入,如果发生主电源故障,低压开关设备中的自动转换开关(ATS),会自 动切换到发电机(在超大规模园区中每台发电机功率为 2-3 兆瓦),一台 3MW 的发电机 的马力超过 4000,在超大规模数据中心通常可以找到 20 台或更多这样的发电机。如下 图所示,meta H 型数据中心有 36 台发电机组,谷歌有 34 台发电机组。
柴油发电机组功率可达到 IT 总负荷的 2 倍。根据 CDCC,某数据中心改建案例中,机柜 数量为 1376 个 4kW 服务器机柜,24 个 4kW 网络机柜,考虑 0.9 的使用系数,总 IT 负 荷为 5040kW,本项目采用 5+1 台 1800kW 中压室外油,我们看到在此案例下柴油发电 机的功率约为 IT 总负荷的两倍。 根据 CDCC,数据中心行业主流的柴油发电机品牌常用功率1800kW 价格约为250 万元、 2000kW 价格约为 360 万元、2200kW 价格约为 550 万元、2500kW 价格约为 830 万元。 我们简单进行敏感性分析可知,假设采用 2000kW 的柴油发电机,柴发的需求为 IT 总负 载的两倍,2.5 万柜 GB200 NVL72 需要柴油发电机的市场规模约为 108 亿元。
2025 年全球数据中心柴油发电机市场规模有望达到 555 亿元。根据 SemiAnalysis,未 来几年,数据中心电源容量的 CAGR 预计将从 12-15%加速到 25%的 CAGR。全球数据 中心关键 IT 电力需求预计将从 2023 年的 49GW 激增到 2026 年的 96GW,其中人工智 能将消耗约 40GW,2023-2026 年三年间新增的需求为 47GW,我们看到增长的主要是AI 的需求,假设均采用 2000kw 的柴油发电机,柴发的需求为 IT 总负载的两倍,那么 2024、2025、2026 年合计的总市场规模预计为 1692 亿元,按照每年 25%的平均增速 来看,2024-2026 年的市场规模预计分别为 444/555/693 亿元。根据 CDCC,在 AIDC 迅 速崛起的背景下,数据中心规模已发展至超大园区级别,柴发容量和并机数量进一步增 加,对柴发设备的性能和可靠性提出了更高要求,未来 AIDC 将更倾向于大功率柴油发 电机,同时短期数据中心用柴发供不应求,行业或有望迎来量价齐升。
海外厂商占据数据中心柴油发电机组行业主导地位。数据中心主要使用进口品牌的柴油 发电机组,多为康明斯、卡特彼勒、MTU、三菱等产品,其中使用较多的机组包括康明 斯 C2500D5A、卡特 3516B 和 MUT4000 系列。市场上主流的大功率高速柴油机品牌, 除进口品牌外,目前合资品牌还有玉柴 MTU 和重庆康明斯,国产品牌玉柴、潍柴和磐谷 等的产品目前在数据中心市场已经有了一些应用案例。进口品牌与国产品牌的主要差异 在于发动机部分,成套配置和成套技术上目前差别不大。 国内厂商中,科泰电源核心业务为发电机组产品及服务,可以广泛应用在通信机房、数 据中心、电力、高端制造等对供电可靠性要求较高的领域。公司借助与 ROLLS-ROYCE SOLUTIONS 合资工厂优势,积极推进原装品牌机组业务发展,批量交付 MTU 原装机组 订单,努力获取新项目订单。

2.2 UPS 稳步增长,HVDC 有望引领下一代高压高效平台
UPS 填补发电机启动空白,确保数据中心电力供应不中断。在自动转换开关(ATS)的 下游是一个不间断电源(UPS)系统,它的作用是确保电力供应不会中断。为了确保电力 持续不断,UPS 系统的电力设备被连接到一组电池。发电机通常需要约 60 秒才能启动 并达到全负荷,UPS 系统的响应时间通常低于 10 毫秒,可以填补这一空白。UPS 系统一 般包含以下组件: 逆变器:在数据中心中通过 IGBT 功率半导体,将来自电池的直流电转换为交流电。 整流器:将交流电转换为直流电,并让 UPS 给电池组充电。电池组必须充满电以确 保电力流动。 电池组:可以是铅酸或锂电池。锂电池逐步替代铅酸电池,但锂电池必须符合严格 的防火规范。 静态旁路开关:如果 UPS 发生故障,负载将自动切换到主电源。如果需要对 UPS 进 行维护,则还可以手动切换负载。 超大规模数据中心通常使用 4N3R((四套设备可用,正常运行需需三套)或 N+2C 等方 案。N+2C 也称为“Catcher”,这种方案可以提高 UPS 负载利用率(提高效率)并降低 每兆瓦的资本支出。N+1 设计使用多个较小的 UPS((3*1 兆瓦)和一个冗余单元,而不 是能处理整个负载的两个单独的 UPS 系统,使用静态转换开关(STS),这样在故障时可 以将负载立即从一个 UPS 切换到另一个 UPS。在 4N3R 中,从配电到背板(即从电源电 缆一直到发电机和变压器)共有四套独立的电源系统,但需运行其中三个。2N 分配通常 被零售和批发托管运营商应用在评级为 3 级的数据中心中,两个独立的电力分配系统(从UPS 到电源电缆)被称为 A 侧和 B 侧,如果由于任何组件故障导致另一侧的电源中断, IT 机架可以使用其中一侧。
UPS 稳步增长,华为、科华、维谛技术占据中国市场前三位。根据睿略信息咨询,2023 年全球 UPS 市场规模为 611.07 亿元,预计 2029 年将会达到 956.99 亿元,CAGR 为 7.6%。根据赛迪顾问,2023 年中国 UPS 市场销售额 97.7 亿元,同比增长率为 6.7%, 预计 2026 年中国 UPS 市场规模将达到 127.3 亿元,CAGR 为 9.2%,呈现稳定增长。中 国市场中,按销售额排名,华为、科华、维谛技术占据前三位。
配电架构有望向高压高效 HVDC 升级。从目前的配电架构来看,架构一为柜外 UPS 电 源+柜内 PSU 电源,架构二为柜内 PSU+BBU,对比两种架构来看,BBU 充当“机架内 UPS”的好处是将数据中心所需的总电池容量减少了一半,因为仅使用单个机架内电池 就可以进行备份,不再需要 A 面和 B 面 UPS,此外也减少了整个链路的电力损耗,从 93% 左右的电力保留提升至 96%左右。展望未来,Sidecar 电源机架可在配置传统 416/480Vac 电源的数据中心部署+/-400Vdc 有效负载机架,根据设施备用电源配置,可配置带或不 带电池模块(BBU)。根据有效负载机架电源要求,可支持不同的有效负载机架配置,能 有效节省 IT rack 的空间用以放置服务器等。目前如巴拿马电源等项目为向+/-400Vdc 过 渡的形式,我们认为未来 AI 大功率、高密度趋势下,有望推动配电架构向 HVDC 升级。
高效简洁成为行业趋势,巴拿马方案应运而生。早期数据中心供配电多采用 UPS 方案, 搭配 N+1、2N 等架构提升可靠性,但存在冗余多、系统复杂、效率低的问题,整体效率 约 94.7%。HVDC 高压直流方案因模块化、高效、可靠、成本低等优势被广泛关注,整 体效率约 95.2%。随着互联网公司数据中心兴起,简化系统、减少辅助设备空间成趋势, 台达 2016 年开始研发(“巴拿马方案”,随后研发成功的数据中心巴拿马电源,将整体系 统效率提升至 97.5%。
数据中心巴拿马电源整体架构由 10kV 进线柜、隔离柜、整流输出柜、交流分配柜构成。 规划设计时需重点考量布局、承重、选型计算、配套要求及方案组合。它提供如 1.2MW、 1.8MW、2.2MW、2.4MW、3.1MW 等不同容量配置,配置的总容量依数据中心 IT 负荷 容量、充电容量、功率模块冗余容量计算,变压器容量为 IT 负荷容量和充电容量之和。

整流模块配置方面,单体模块功率依系统设计容量合理选择,模块数量不超 120 个,数 量按负载电流加 0.1C10 的充电电流计算,采用 N+1 配置(N 个主用,N≤10 时 1 个备 用,N>10 时每 10 个备用一个),且系统宜有模块休眠功能。蓄电池配置上,单组电池 个数有相应标准,其单体电压可选 2V、6V、12V,每个系统蓄电池组不少于 2 组且最多不宜超过 4 组。
数据中心应用的巴拿马电源系统主要有两种架构方案,即 2N 巴拿马供电方案与 2N((巴 拿马+市电)方案。 1) 2N 巴拿马供电方案:由 A 路巴拿马电源系统和 B 路巴拿马电源系统组成,两路在 IT 侧互为冗余备份,负载按 50%设计并考虑余量,实际运行约 40%负载; 2) 2N((巴拿马+市电)方案:为 A 路或 B 路巴拿马电源搭配市电,将巴拿马电源移相 变压器功率分两部分输出,分别供给整流模块和 IT 设备,实现“巴拿马+市电”模式, 预计可使整体效率提升 0.5%。
中压直供直流 2N 系统优势显著。对比其他传统系统,其在整体投资、整体能效、占地 面积、安全性等方面表现出色。2024 年,一个 2.4MW 的供配电系统,效率每提升 1%, 每年可节省 21 万度电,减排二氧化碳 200 吨。目前,台达销售的数据中心巴拿马电源 在线运行数量已超 500 套,助力用户节能减碳,节省大量能源开支。
中恒电气业务多元且优势突出。核心技术方面,公司坚持技术驱动,依托多平台和多研 发中心构建领先技术平台,产出如数据中心 HVDC 直流供配电产品等优秀成果,牵头制 定相关国家标准,技术入选国家目录。产业协同方面,打造“三位一体”数字能源产业体系,在“双碳”与数字化背景下,产出多场景能源解决方案,推动业务协同发展。供 应链方面,借助信息化、智能化技术,搭建先进管理体系,保障产品成本与交付能力, 富阳工厂积极推进信息化建设,打造零碳智慧工厂实现能源精细管理。 2021 年 11 月 25 日,公司与阿里巴巴签署约 8 亿元的巴拿马电源框架项目采购合同, 约占中恒电气 2020 年度营业收入的 56%。公司表示,巴拿马电源具有机电工程产品化、 近零损耗、极简融合新能源和储能等架构优势,能为推动数据中心及高耗能行业优化能 源结构和绿色转型发展提供强有力支撑,可以更好的贴近云计算和高能耗行业的业务逻 辑和低碳时代需求。
微软 Mt Diablo 将单个机架分为服务器机架和电源机架,每个机架都针对其主要功能进 行了优化。这种模块化方法能够根据不同推理和训练 SKU 不断变化的需求来调整分解式 电源机架中的功率。此外,它还有助于在各种芯片解决方案中重复使用此经过验证的设 计。Mt. Diablo 的优势: 空间优化:分解式电源使整个服务器机架能够用于 AI 加速器和纵向扩展网络交换 机,以实现更大的 pod。这种优化对于性能和效率至关重要,每个服务器机架中的 AI 加速器最多可增加 35%。 可扩展性和面向未来:高功率服务器机架驱动下,机架将超过几百千瓦,并正在向 兆瓦迈进,Mt. Diablo 可以合理调整电源架数量的大小,满足每种配置的独特需求。 电源转换效率:当今的电源解决方案将交流输入转换为 48Vdc 输出,分配到服务器 托盘;转换为 400Vdc(高压直流电 HVDC)、单极或双极可实现相对于高功率服务 器机架需求更高的效率。 模块化设计:模块化设计允许并行进行多个开发。这包括带有特定电源单元((PSU) 的 HVDC 电源架,这些电源单元为专用母线提供 HVDC 输出、为服务器机架提供跨 机架配电、机架储能以及电源机架内的交流电压分配。
禾望电气专注于电能变换领域,帮助客户实现高效、可靠、高品质的发电、用电和电能 传输。公司经过多年的研发投入,目前形成了以电力电子技术、电气传动技术、工业通 信/互联技术和整机工艺/制造工艺技术为核心的技术平台。以技术平台为基础,公司根 据产品类别的不同,建立了以中小功率变流器、兆瓦级低压变流器、IGCT 中压变流器和 级联中压变流器为核心的四大产品平台,并通过不同产品平台间的交叉与扩展,在多个 应用工艺领域不断丰富产品系列,目前主要产品包括风电变流器、光伏逆变器、电气传 动、储能、氢能类产品等。
2.3 BBU 标配化进一步打开市场空间
目前的第一种架构中,配电采用机柜外的 UPS 以及 server rack 中 的 PSU。在第二种配电架构中,电源机箱整合电池备份单元(BBU),作为备用电源为算 力设备等提供支持。它采用锂电池作为储能介质,具有高能量密度和高倍率放电能力, 能在主电源中断或不足时迅速接管供电,BBU 采用直流(DC)到直流(DC)的转换方式, 转换效率高,能耗低,能够支持几分钟的工作负载用电,充当了(“机架内 UPS”,确保系 统有足够的时间来保存重要数据,并将操作转移到其他服务器,这种方法的好处是将数 据中心所需的总电池容量减少了一半,因为仅使用单个机架内电池就可以进行备份,不 再需要 A 面和 B 面 UPS。 BBU 与 PSU 为 1:1 关系,功率与 PSU 匹配,有望跟随 PSU 需求提升共同成长,进一步 推动电源市场规模提升。ORv3 中,PSU shelf 中为 6 个 3.3kw 的 PSU,BBU shelf 中为 6 个 3.3kw 的 BBU,相对的,在 ORv3 HPR 中,即高功率机柜的应用中,PSU shelf 中为 6 个 5.5kw 的 PSU,BBU shelf 中为 6 个 5.5kw 的 BBU,数量与功率均一一对应。 AI 服务器的高功率需求促使 BBU 瓦数大幅提升。Blackwell 在进行高功率计算时需要超 过 1kW 的功率支持,是传统 CPU 的 3 倍,单个数据中心机柜的功率规格将从 30-40kW 推高至 100kW 以上。台企、日韩企业报表已经率先反映:台股 AES-KY 公司 BBU 收入 2020-2023 年从 9.5 亿新台币快速提升到 39 亿新台币,顺达 23Q4 已开始量产 BBU 订 单,松下 25 财年收入约 100 亿日元(在 23 财年基础上接近翻倍增长)。我们认为未来 BBU 有望实现标配化,跟随 PSU 需求提升共同成长,并且由于功率密度的提升,价值量 也有望实现增长,推动电源市场规模提升。

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