AIDC电源系列一：探讨HVDC及超级电容的增量创新

本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 1 AIDC 电源系列一 探讨 HVDC 及超级电容的增量创新 2025 年 01 月 22 日 ➢ 功率密度为当前 AI 产业的核心矛盾之一。从北美四大云厂商对资本开支最新的反馈来看，算力需求持续旺盛，而电力系统为算力 Capex 的重要一环，根据 SemiAnalysis，2023-2028 年温控+电力系统市场空间增长约 400%，为数据中心建设增量最大的环节。伴随摩尔定律放缓，制程升级迭代延后，功耗墙成为挡在高算力需求前面的拦路虎，数据中心建设也必将不断向液冷+电源倾斜。典型的 AIDC 电气设备结构可细分为三级供电及三级备电，三级供电主要包括1）UPS/HVDC；2)ACDC；3）DCDC。三级备电主要包括 1）超级电容；2）UPS 蓄电池；3）柴油发电机。 ➢ 从 UPS 到 HVDC，数据中心供电效率变革。在传统数据中心中，UPS 配电方案占据主流地位，国内主流 HVDC 方案为 240V/336V 输出电压。然而 AIDC带动数据中心能耗和稳定性要求不断提升，国内外主流厂商纷纷推出下一代HVDC 方案，电压进一步提升。百度 2024 年推出的“瀚海”直流电源配备了750V 输出柜，台达最新推出的 10kV 供电系统 DPSST 系列最高输出电压更是达到 1000V，海外主流互联网及 AI 芯片公司也纷纷推出下一代 HVDC 方案。相较于传统的 UPS 配电，下一代 HVDC 系统具有效率更高、可靠性更好、成本更低、占地面积更小的优势。未来，AI 芯片功耗提升和超大算力集群扩张，数据中心高功率密度、高效能趋势日渐清晰，HVDC 系统预计将向高集成度、高电压输出、碳化硅 MOSFET 应用、清洁能源方向演进，HVDC 有望逐步成为数据中心主要供电方案。从供应商格局来看，台达、维谛、中恒电气、中达中通等厂商为目前HVDC 主流供应商，禾望电气等厂商则有望凭借海外大厂的配套关系，在下一代HVDC 市场中获取重要份额。 ➢ 超级电容为 GB300 全新增量。超级电容具备充放电速度快、能量密度较高、使用寿命长及高可靠性等特点，在 AI 数据中心可以实现提供紧急供电、平滑电路波动等功能，当前武藏与 Flex 合作，推动超容成为 GB300 标配。江海股份为国内少数深耕超级电容的企业，自 2016 年开始，江海股份利用 8 亿募投资金对超容技术及生产工艺进行改造，当前公司已于相关生产商探讨技术方案，在方案上完全达到 GB300 的性能、功用要求，并具备产能大、扩产周期短、特别是成本低的优势；此外公司 MLPC 产品也已适配 AI 数据中心，有望将 AI 打造成公司第二成长曲线。 投资建议：我们认为 2025 年 AI 算力的核心矛盾在于“功率密度+传输速率”，前者背后是温控液冷+电力系统等，建议关注江海股份、麦格米特、禾望电气、申菱环境、潍柴重机、科泰电源等；后者背后是 AEC、CPO、PCB 等，建议关注博创科技、瑞可达、太辰光、天孚通信、沪电股份、生益科技、景旺电子等。 ➢ 风险提示：AI 算力需求不及预期，设计方案发生变化，产品导入不及预期 重点公司盈利预测、估值与评级 代码 简称 股价（元） EPS（元） PE（倍） 评级 2023A 2024E 2025E 2023A 2024E 2025E 002484.SZ 江海股份 25.07 0.83 0.85 1.05 30 30 24 推荐 002851.SZ 麦格米特 68.40 1.26 1.11 1.55 20 61 44 / 301018.SZ 申菱环境 43.00 0.39 0.75 1.04 67 58 42 / 300548.SZ 博创科技 51.51 0.28 0.57 0.73 95 89 70 / 资料来源：Wind，民生证券研究院预测; （注：股价为 2024 年 1 月 20 日收盘价；未覆盖公司数据采用 wind 一致预期） 推荐 维持评级 [Table_Author] 分析师 方竞 执业证书： S0100521120004 邮箱： fangjing@mszq.com 分析师 宋晓东 执业证书： S0100523110001 邮箱： songxiaodong@mszq.com 研究助理 李伯语 执业证书： S0100123040030 邮箱： liboyu@mszq.com 相关研究 1.半导体行业点评：台积电业绩超预期，算力代工稀缺性凸显-2025/01/17 2.AI 终端深度报告：梦想照进现实-2025/01/16 3.电子行业深度报告：AI 新范式：云厂商引领+内需为王-2024/12/29 4.半导体行业 2025 年度投资策略：如鱼跃渊，升腾化龙-2024/12/25 5.EDA 和 IP 行业专题：半导体产业基石，国产替代打破垄断格局-2024/12/25 行业专题研究/电子 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 2 目录 1 功率密度是当前 AI 产业的核心矛盾之一 .................................................................................................................. 3 1.1 云厂商 CAPEX 不断向上 .................................................................................................................................................................. 3 1.2 电力系统为算力 Capex 的重要一环 .............................................................................................................................................. 5 1.3 解读三级供电和三级备电 ................................................................................................................................................................. 6 2 从 UPS 向 HVDC 演进，高效电源未来式 ................................................................................................................. 8 2.1 UPS 系统：数据中心电力供应的守护者 ...............................