电力设备与新能源行业AIDC系列深度(六)：从柜外到柜内，AI电源升级的两场战役

敬请参阅最后一页特别声明 1 投资逻辑： 随着 GPU/ASIC 单芯片功耗及整柜功率持续提升，若供电电压保持不变，传输电流将同步上升，而线路损耗与电流平方成正比，铜耗、发热、线缆及空间约束随之加剧。另一方面，GPU/ASIC 核心电压长期维持在约 1V 附近，芯片侧无法再通过提高电压降低电流。因此，AI 电源升级沿两条路径展开：前端通过升压降低远距离传输电流，后端通过缩短低压大电流传输路径降低 PDN 电阻。 第一场战役：升压降电流，800VDC 推动供电架构由设施侧向服务器内部持续高压化。柜外侧，Sidecar 通过兼容现有 480Vac 基础设施实现 800VDC 快速导入，巴拿马通过中压侧一体化压缩传统供电链路，SST 则以中压直转 800VDC为长期演进方向。随着 800V 进一步进入 IT Rack，柜内又形成 Shelf 级 800V→50V 与 Tray 级 800V→12V/6V 两类路径，前者更强调对现有服务器供电体系的兼容，后者则将高压进一步推近 Compute Tray 甚至 GPU，通过减少中间转换级和低压大电流传输距离提升功率密度。 第二场战役：近距降电阻，800V 向板级下沉, 三次电源由分立走向模块/VPD。800V 板级直降需要在显著小于传统机架电源的板级空间内完成高变比转换，为压缩磁性器件体积，开关频率由数百 kHz 向接近 1MHz 提升，高频工况进一步放大 GaN 低开关损耗和高功率密度优势。更重要的是，50V、12V、6V 中间母线目前尚未收敛，但无论最终采用哪种方案，800V 输入侧均需要新增高频高变比 DC/DC。 低压大电流推动三次电源由分立式向模块化、垂直供电及更高集成度演进。当供电电压最终降至 GPU/ASIC 核心所需的约 1V 附近后，进一步升压难度较高，降低 PDN 阻抗成为控制损耗的主要手段。传统横向供电需要大电流在 PCB上进行较长距离传输，而模块化电源通过提升器件集成度压缩供电面积，VPD 进一步将电源移动至芯片背面、直接缩短 VRM 至芯片的供电路径，长期 IVR/SIVR 则有望将电压调节继续向封装和芯片内部迁移。 两场战役共同推动 AI 电源价值量由传统 PSU 向完整 Grid-to-Chip 供电链路扩散。前端 800V 升级带来 HVDC Power Rack、SST、碳化硅等新增需求，后端则推动 DrMOS、芯片电感、MLCC 电容、PCB 及二/三次电源模块价值量提升。 投资建议 AI 电源升级沿“前端升压降电流、后端近距降电阻”两条主线展开，建议关注受益于技术迭代的电源及零部件公司，相关标的：麦格米特、中富电路、欧陆通、新雷能、阳光电源等（完整标的见正文）。 风险提示 资本开支不及预期；芯片功率提升不及预期；技术路线变化；客户认证和订单放量不及预期等。 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 2 扫码获取更多服务 内容目录 1、AI 芯片功率跃升，AI 电源进入架构升级新周期 ................................................... 3 1.1 从市电到 GPU：AI 电源系统的三级变换链路 ................................................. 3 1.2 芯片功耗跃升，推动电源技术持续升级 ..................................................... 3 1.3 电源升级的本质是降低 I²R 损耗：升压降电流&近距降低电阻 .................................. 4 2、柜外 HVDC 系统升级路径：Sidecar、巴拿马、SST ................................................. 5 2.1 Sidecar：兼容存量交流架构，800VDC 率先落地 ............................................. 6 2.2 巴拿马：中压侧高度集成，推动 MW 级供电快速交付 .......................................... 7 2.3 SST：中压直转 800VDC，重构 AIDC 长期供电架构 ............................................ 9 3、柜内电源：800V 向板级下沉，低压大电流推动近芯片供电演进 .................................... 10 3.1 二次电源：Shelf/Tray 级多种方案并行，高频高变比 DC/DC 拉动 GaN 需求 ...................... 10 3.2 三次电源：从分立式向模块化与垂直供电演进 .............................................. 15 4、投资建议：重点推荐受益于技术迭代的电源及零部件公司 ......................................... 17 5、风险提示 ................................................................................... 18 图表目录 图表 1：三次电源位于 AI 电源系统的三级变换链路最后一级 .......................................... 3 图表 2：芯片功耗的提升通过整机、整柜、整集群层层放大，最终传导至供电链路系统.................... 4 图表 3：AI 数据中心系统升级路径 ................................................................. 4 图表 4：电源升级的本质是降低 I²R 损耗：升压降电流&近距降低电阻 ................................... 5 图表 5：机柜功率提升后，传统链路的主要瓶颈从“有没有电”转为“损耗、空间、线缆、响应、交付速度” ..... 6 图表 6：Sidecar 方案架构 ........................................................................ 6 图表 7：Sidecar 能够释放更多的 IT 机柜空间 ....................................................... 6 图表 12：中恒电气新加坡全资子公司旗下合资公司 SuperX 发布的两款 800V 直流供电旗舰产品 ............. 9 图表 15：台达 SST 固态变压器 ................................................................... 10 图表 16：阳光电源 EnerNeo 固态变压器 ...