国盛证券:AI电源高景气延续 800V HVDC驱动行业升级

发布时间:2026-06-29 14:50

  国盛证券发布研报称,AI服务器电源功率逐步提升,大陆电源厂商竞争力逐步增强。AI服务器功率的不断提升对机架电源提出更高的挑战。根据光宝科技的规划,其单个PSU电源的功率将从3kW提升至5.5kW-18.3kW甚至更高,而对应的整个PowerShelf功率将逐步提高到33kW-110kW以及更高。当前AI服务器电源市场集中度较高,以台系厂商为主,大陆厂商亦加速追赶。

  服务器电源本质上是一种开关电源,其核心任务是将市电转换为适合服务器中的CPU、GPU、内存、硬盘等硬件组件使用的稳定直流电,以确保服务器能够正常启动、运行和处理数据。按输入类型,服务器电源可分为交流电和直流电;按功率容量可涵盖低功率、中功率及高功率。根据Valuates Reports统计,2024年全球AI服务器电源市场规模为28.46亿美元,预计到2031年将达608.10亿美元,2025-2031年CAGR达45%。

  早期数据中心供配电架构多采用传统的UPS方案,典型路径是“市电-UPS-AC/DC服务器电源-GPU/CPU负载”。而随着AI数据中心对功率需求的快速提升,单机架能耗正从100kW提升至超1MW。这使得传统UPS模式的局限性日益显现,终端对高压直流方案的需求日益提升。目前,数据中心高压系统主要有两个方向,其一是由微软、谷歌、Meta等推动的OpenCompute Project的±400V系统;其二是由英伟达主导的800VHVDC系统。此外,中国数据中心市场也正在同时研发400V和800VHVDC系统。

  2025年5月,英伟达宣布从2027年起将率先推动数据中心机架电源从传统的54V直流向800VHVDC过渡。目前主要有两条800VHVDC技术路径预设。其中方案A将PSU移至机架侧挂的外挂式集中供电单元中,输出800V直流,再经由高压中间母线V,接入负载点转换器;方案B则采用固态变压器替代了传统的工频变压器,直接将13.8kV交流电一步转换为800V直流,再由高压IBC转换至12V甚至更低。

  在HVDC架构中,数据中心供电路径为“市电-集中整流-800V直流母线-服务器DC/DC”。相比于传统UPS方案,800VHVDC架构所带来的增益也十分显著。

  1)效率损耗:54V系统需经历多次AC/DC转换,转换效率低且故障点多。800V方案减少中间环节,端到端能效提升5%,同时降低散热压力;

  2)铜缆负重:54V供电下1MW机架需200kg铜缆,若扩展至1GW数据中心,则铜缆用量将达50万吨。而800V架构可使铜缆用量下降超70%;

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