電子行業(yè)AIDC電源專題報告：探討HVDC及超級電容的增量創(chuàng)新.pdf

電子行業(yè)AIDC電源專題報告：探討HVDC及超級電容的增量創(chuàng)新。功率密度為當前AI產(chǎn)業(yè)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(xù)旺盛，而電力系統(tǒng)為算力Capex的重要一環(huán)，根 據(jù)SemiAnalysis，2023-2028 年溫控+電力系統(tǒng)市場空間增長約400%，為數(shù) 據(jù)中心建設增量最大的環(huán)節(jié)。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(shù)據(jù)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(fā)電機。

從UPS到HVDC，數(shù)據(jù)中心供電效率變革。在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中，UPS配電 方案占據(jù)主流地位，國內(nèi)主流HVDC方案為240V/336V輸出電壓。然而AIDC 帶動數(shù)據(jù)中心能耗和穩(wěn)定性要求不斷提升，國內(nèi)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(tǒng)DPSST系列最高輸出電壓更是達 到1000V，海外主流互聯(lián)網(wǎng)及AI芯片公司也紛紛推出下一代HVDC方案。相較 于傳統(tǒng)的UPS配電，下一代HVDC系統(tǒng)具有效率更高、可靠性更好、成本更低、 占地面積更小的優(yōu)勢。未來，AI芯片功耗提升和超大算力集群擴張，數(shù)據(jù)中心高 功率密度、高效能趨勢日漸清晰，HVDC系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心可以實現(xiàn)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(nèi)少數(shù)深耕超級電容的企業(yè)，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(chǎn)工藝進行改造，當前公司已于相關生產(chǎn)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(chǎn)能大、擴產(chǎn)周期短、特別是成 本低的優(yōu)勢；此外公司MLPC產(chǎn)品也已適配AI數(shù)據(jù)中心，有望將AI打造成公司 第二成長曲線。