> **来源：[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** # 电力设备与新能源行业研究总结 ## 核心内容概述 本报告聚焦于 **AI电源架构升级** 的趋势，从 **柜外到柜内**，分析了AI电源系统从传统低压交流向高压直流（800VDC）演进的两条主线：**前端升压降电流** 和 **后端近距降电阻**。随着AI芯片功耗的持续提升，电源系统需从低功率、分散式架构向更高电压、更高效率、更高功率密度方向升级，以满足 **降低I²R损耗** 的核心需求。 --- ## 主要观点 ### 1. AI芯片功耗提升推动电源架构升级 - AI芯片功耗持续上升，如NVIDIA的A100、H100、Blackwell等平台功耗显著提升，谷歌TPU、亚马逊Trainium等自研ASIC功耗也接近高端GPU水平。 - AI服务器整机、整柜、整集群的功率需求逐层放大，最终传导至供电链路系统。 - 电源升级不再是后端配套，而是影响AI芯片性能释放与集群稳定运行的核心基础设施。 ### 2. 电源升级的核心逻辑是降低I²R损耗 - **前端升压降电流**：通过提高配电电压（如800VDC），降低远距离输电电流，减少线路损耗。 - **后端近距降电阻**：缩短低压大电流传输路径，降低PDN电阻，提升供电稳定性与瞬态响应能力。 ### 3. 电源架构升级路径 #### 3.1 柜外供电架构升级路径 - **Sidecar方案**：兼容现有480Vac基础设施，将电源转换至800VDC，释放IT机柜空间，适合过渡阶段。 - **巴拿马方案**：中压侧高度集成，实现从10kV AC到800VDC的高效转换，适合MW级供电快速交付。 - **SST方案**：中压直转800VDC，采用SiC等器件，实现高频隔离与高功率密度，具备终局架构潜力。 #### 3.2 柜内供电架构升级路径 - **Shelf级方案**：将800VDC降至50V，保留现有服务器供电架构，适合800VDC初期导入。 - **Tray级方案**：将800VDC直接降至12V/6V，减少中间转换级，提升功率密度与供电效率。 - **板级供电**：通过高频高变比DC/DC转换，将800VDC进一步下沉至板级，提升GaN器件需求。 --- ## 关键信息 ### 1. 供电链路的三级变换 - **一次电源**：设施侧，负责将交流电转换为800VDC或±400V。 - **二次电源**：机柜/服务器侧，将800VDC转换为中间电压（如50V）。 - **三次电源**：芯片侧，将中间电压（如12V）降至约1V，直接影响芯片供电稳定性与性能。 ### 2. 800VDC技术优势 - **降低铜耗与线路损耗**：800VDC可将电流降至1/16，理论线路损耗降至1/256。 - **提升功率密度**：SST方案通过高频隔离，显著缩小磁芯体积，提升整体功率密度。 - **释放空间**：800VDC架构可减少铜排与线缆需求，释放IT机柜空间，支持更多GPU部署。 ### 3. 高频化与GaN器件 - **高频化趋势**：为压缩磁性器件体积，开关频率从数百kHz提升至接近1MHz。 - **GaN优势**：在高频场景中，GaN具有更低的开关损耗、更小的寄生参数，是唯一能同时满足高频、高效、小型化需求的器件。 - **应用案例**：Navitas、Infineon、ST等厂商已推出800V→12V、800V→6V等GaN DC/DC方案。 ### 4. 三次电源技术演进 - **从分立式向模块化演进**：模块电源可提升空间利用率、效率和可靠性。 - **垂直供电（VPD）**：将VRM/POL部署至芯片背面，缩短供电路径，降低PDN阻抗。 - **IVR/SIVR**：将电压调节器集成在基板或芯片内部，是未来趋势。 --- ## 投资建议 ### 1. 投资主线 | 主线 | 投资逻辑 | 建议关注公司 | |------|----------|--------------| | **短期放量** | PSU订单率先兑现，业绩弹性最清晰 | 麦格米特、欧陆通 | | **一次电源** | Sidecar/HVDC/SST推动高压直流化 | 麦格米特、阳光电源、中恒电气、盛弘股份、京泉华、可立克 | | **二次电源** | 800V直降12V/6V提升DC/DC和GaN价值量 | 新雷能、立讯精密、英诺赛科 | | **三次电源** | 模块化/VPD推动核心零部件价值量提升 | 中富电路、铂科新材、深南电路、龙磁科技、杰华特、三环集团 | --- ## 风险提示 1. **资本开支不及预期**：若AI算力需求放缓，可能影响电源系统需求。 2. **800VDC渗透不及预期**：若机柜功率密度提升速度慢，传统方案可能仍占主导。 3. **AI芯片功率提升及技术路线变化**：若芯片通过先进制程等降低功耗，可能削弱电源升级需求。 4. **客户认证与订单放量不及预期**：新产品需经历多轮测试与认证，若进度落后将影响业绩。 5. **行业竞争加剧与供应链风险**：随着市场扩大，竞争加剧可能压缩毛利率，关键元器件供应紧张亦可能影响交付。 --- ## 行业投资评级说明 - **买入**：预期未来3-6个月内行业上涨幅度超过大盘15%以上； - **增持**：预期未来3-6个月内行业上涨幅度在5%-15%； - **中性**：预期未来3-6个月内行业变动幅度在-5%至5%； - **减持**：预期未来3-6个月内行业下跌幅度超过大盘5%。 --- ## 总结 AI电源升级正从 **柜外到柜内** 持续演进，主要围绕 **高压直流化** 和 **近芯片供电** 两条路径展开。随着芯片功耗提升，800VDC成为降低线路损耗、提升供电效率的重要方向。同时，高频化、模块化与垂直供电等技术趋势，进一步推动GaNSiC等器件及PCB、电感、电容等核心零部件需求增长。建议重点关注受益于技术迭代的电源及零部件公司，以把握AI电源升级带来的投资机会。