Workflow
电力设备系列报告(42):HVDC是大规模数据中心供电升级的趋势,中国公司有机会
招商证券·2025-10-12 21:50

报告行业投资评级 - 行业投资评级为“推荐”(首次)[4] 报告核心观点 - 随着ICT设备功率密度持续攀升,传统UPS在效率、散热和占地方面的瓶颈日益凸显,HVDC因其高效、结构简单、更优供电半径等优势,将成为数据中心特别是超大型数据中心供电的主流路线[1] - 英伟达等公司正联合电源、元器件供应商加快研发800V HVDC供电方案,并发展出集成BBU、超级电容、PDU和Power Shelf的新解决方案[1] - 在此技术变革中,中国企业凭借电力电子技术积累、快速响应能力和优质工程师团队,正加速导入,有望通过代工OEM等方式进入海外体系并获得优异回报[1][54] 行业规模与表现 - 行业股票家数为303只,占全市场比例为5.9%[4] - 行业总市值为7321.6十亿元,占全市场比例为7.0%;流通市值为6293.8十亿元,占全市场比例为6.6%[4] - 行业指数近1个月绝对收益为7.3%,近6个月为52.7%,近12个月为45.3%;相对沪深300指数近1个月收益为3.4%,近6个月为29.1%,近12个月为29.8%[6] ICT设备功率密度升级带动HVDC渗透 - 数据中心供电分为柜外供电设备和多级电源:柜外设备将市电降压,一级电源通过UPS或HVDC系统实现稳压滤波和不间断供电,二级电源通过PSU将电力转换为48Vdc/54Vdc,三级电源通过POL进一步降压至芯片所需的1Vdc[12][13][14][15] - 传统UPS面临应用瓶颈,包括安装时间长、配电占地面积大、电转换损失高、用铜量大、后期维护复杂、扩容困难以及新能源接入兼容性等问题[19][22][23] - HVDC架构可取消两级变换,从第一性原理上看效率更高,国内主要HVDC输出电压为240Vdc和336Vdc[23] - 巴拿马电源作为HVDC的集成方案,可减少占地面积40%、设备数量和安装工程量减少40%、整机效率达97.5%、电气设备成本降低20%[25] - 随着机柜功率升级,一级电源从UPS升级到HVDC的必要性加强,存在经济性拐点和强制性拐点[28] - 800V HVDC相较于传统UPS,电转化效率提升2-3%(从95.08%提升至97.52%),用铜量减少约2/3,并能更好地解决新能源接入问题[31][34][35] 海外与国内HVDC技术差异 - 海外HVDC是一个完整系统,包含PDU、BBU、Power Shelf和超级电容,电压等级为800Vdc,PDU被嵌入到Sidecar Power Rack中[36][38][39] - 海外方案引入超级电容以应对AI负载“脉冲式”功耗带来的电流冲击,引入BBU提供微秒级备电保障训练连续性[36][38] - 国内HVDC设计相对简单,采用蓄电池备电、无超容设计、电压等级较低(240/336Vdc),且需额外配置列头柜,整体集成度与适配AI负载的能力与海外存在明显差距[42] 产业链机会与竞争格局 - 柜外供电的核心在于给GPU安全可靠供电,英伟达决定供应商短名单,而云服务提供商(CSP)决定最终份额[43] - 英伟达已公布HVDC核心供应商名单,包括亚德诺、英飞凌等半导体供应商,台达、光宝、麦格米特等电源系统供应商,以及伊顿、施耐德、维谛等数据中心供电供应商[44] - 服务器电源厂商推广HVDC的速度更快,柜内服务器电源玩家(如台达、光宝、麦格米特)有机会切入柜外市场,可能改变柜外供电格局[45] - 柜外老牌供电厂商面临格局重塑风险,因研发周期缩短,可能寻求具备快速响应能力和优质工程师资源的中国企业进行代工或合作研发[54] - 国内部分积淀了深厚电力电子技术并具备海外本地化渠道能力的公司,有机会弯道超车,在未来导入英伟达短名单[54] 重点公司分析 - 科华数据:具备风冷、液冷、UPS及HVDC等数据中心产品解决方案,位列2024年全球工业UPS第四、亚太市场第一,HVDC集成方案在腾讯等公司市占率实现追赶[55] - 麦格米特:在服务器电源领域耕耘多年,PSU产品已进入英伟达供应链,并在2025年GTC大会推出800V Sidecar rack方案,单柜功率570kW[56] - 科士达:作为国内领先的电力电子与新能源解决方案提供商,在UPS、模块化电源等领域经验成熟,具备向HVDC系统延伸的天然技术优势[57] - 阳光电源:在电力电子领域积累深厚,光伏逆变器、储能PCS等业务全球领先,具备显著的规模优势和海外市场本土化能力,正加大HVDC业务培育[58] - 禾望电气:技术与产品研发能力突出,围绕大功率电力电子技术培育系列业务,在aIDC相关领域持续重点投入,竞争优势和潜力大[61] - 中恒电气:是数据中心HVDC供电方案先行者,牵头制定多项国家标准,在互联网数据中心和第三方colo数据中心市场市占率领先[62] - 盛弘股份:是数据中心电力电子系统核心供应商之一,电能质量产品竞争力强,位列行业第一梯队,正在探索数据中心HVDC相关产品[63] 配套产业链机会 - BBU(备用电源单元):用于应对电力中断或波动,确保AI服务器连续性,后续产品大概率集成在HVDC Sidecar Power Rack中[64] - 蔚蓝锂芯:子公司天鹏电源在圆柱动力电池领域技术积累深厚,产品与BBU方向匹配,已向第三方少量出货用于BBU的电池[64] - 超级电容:用于削平AI负载“脉冲式”功耗带来的电流冲击[65] - 思源电气:子公司烯晶碳能专注于超级电容器研发生产,是全球第二家应用于乘用车的超级电容器制造商[65] - 江海股份:在超级电容领域已具备性能、产品线、产能基础,正与国内外重点客户共同推进AI服务器和数据中心功率补偿研发[67] - 变压器:[68] - 金盘科技:在美国接触数据中心业务较早,从变压器优势产品拓宽至电源模块,电源模块上半年收入已实现同比翻倍,前瞻性布局HVDC和SST迭代[68] - 伊戈尔:持续加大数据中心电力设备投入,变压器实现品类扩张,美国变压器工厂预计年内投产,有助于进一步打开美国市场[68] - 四方股份:已有IDC相关订单及收入,此前偏重控制保护,AIDC项目容量更大,后续在电源方案、能耗功率优化方面空间更大[69]