电力设备与新能源行业AIDC系列深度：从柜外到柜内AI电源升级的两场战役

内容目录1、AI芯功跃，AI电源入构级周期 3市到GPU：AI源系的级换路 3片耗升推电源术续级 3源级本是低I²R损：压电流近距低阻 42、外HVDC统级径：Sidecar巴马、5Sidecar：兼存流架，800VDC先地 6拿：压高集成动MW级电交付 7SST：中直转800VDC，构AIDC期电构 93、内源：800V向级下，压电推近芯供演进 10次源：Shelf/Tray级种案行高高比DC/DC动GaN10次源从立向模化垂供演进 154、资议重推益于术代电及部件司 175、险示 18图表目录图表1：次源于AI电源统三变链最后级 3图表2：片耗提通过机整、集层层大最传至电链系统 4图表3：AI数中系升级径 4图表4：源级本是低I²R损：压电流近降电阻 5图表5：柜率升，传链的要颈从有没电”为“耗空、线缆、应交速度” 6图表6：Sidecar案构 6图表7：Sidecar够更的IT机空间 6图表12：中电新全资公旗合司SuperX布两款800V直流电舰品 9图表15：台达SST固压器 10图表16：阳电源EnerNeo固变器 10图表17：柜内800V两路线：Shelf降至50V、Tray直降12V 11图表21：NVIDIAKyber用800V达ComputeNode、GPU近级至12V 13图表22：ST对AI数中心800V架的DC-DC决方案 13图表23：Infineon800V→12V和±400→50V决案 14图表24：Navitas800V→6VGaNDC/DCPDB 14图表26：AI片次方案化英达立，ASIC向块化 15图表32：三电行体仍海及系司导，商大分芯侧、组和动件/PCB 171、AI芯片功率跃升，AI电源进入架构升级新周期GPU：AIAIGPUAI“高压交流”到“低压大电流直流”10kV/35kVUPS/HVDCSST48V/12VGPU/CPU/ASICVRM/POL1VAC/DC800VDC±400V48VDC/DC800VDC、±400V48VGPUCPUASICVRM/POL12V6V0.8—1V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来源：NVIDIA，台，飞，能 绘制AIGPUH100BlackwellRubinTPUTrainiumASIC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来源：NVIDIA，Supermicro，IDCAI图表3：AI数据中心系统升级路径来源：国金证券研究所绘制I²R近距降低电阻AIDCNVIDIAHopperBlackwellGPUNVLink723.4AIkW100kWMWP=VIVIP12V48V41/41/16AIDCI²RIRI=P/VI²RAIMW48/54V800VDCTI1W50V20,00800DC1,50，NVIDIA54V200kW1MW200kg800VDC54V5PDNGPUASICVI²R，PCB2000AI²R4kWVRM/POLPOL、PowerBlockVPDIVR/SIVR图表4：电源升级的本质是降低IR&近距降低电阻来源：，c《aloriyrengaggdetntms 制2、柜外HVDC系统升级路径：Sidecar、巴拿马、SSTAI100kWMW“UPS+PSU”800VHVDC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”来源：国金证券研究所绘制Sidecar800VDCSidecar的核心是在IT机柜旁配置独立的列间电源柜，将现有480Vac就地转换为±400VDCAISdear（SBBIT（busbar）ITGPU，图表6：Sidecar方案架构 图表7：Sidecar能够释放更多的IT机柜空间来源:TexasInstruments 来源：台达SidecarSidePowerRackAI800VDC480VacOCP800VDCNVIDIASidecar/PowerRackAC800VDCAIFactoryMGX800VDCPowerRack计划于2026年下半年导入，可接入现有AC基础设施，并在机柜列间向计算机柜提供800VDC800VDCSidecar“AC/DC”PowerRackSidecar800kW，480Vac3030kWPSUN+2CBU/BBU660kW110kWPowerShelf800VDCBBS/BBUPSUPowerRack图表8：台达HVDCsidecar方案来源：台达图表9：光宝800VDCPOWERRACK方案来源：光宝MW目前国内HVDC产品以巴拿马电源为代表的高集成模块为主。2019年阿里巴巴携手台10kVac10KVac-240Vdc97.5。图表10：中恒电气HVDC-巴拿马电源架构来源：中恒电气MW2.4MWITAI240V/336V800VDCAI60-125kW、800VSiC98800VDC800VGPU1MWAI800V”。图表11：中恒电气800V大功率整流模块来源：中恒电气图表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直流供电旗舰产品来源：中恒电气，国金证券研究SST800VDCAIDCSST”转化为800V直流输出。根据法拉第电磁感应定律，变压器的工作频率越高，其所需的磁芯SST20kHz100kHz“单与PAIC图表13：固态变压器可将10-34.5kVac直接转换成800Vdc来源台达 绘制800VDC，SST图表14：固态变压器将沿着“示范验证—工程化导入—平台化部署”渐进推进来源台达 绘制SSTMWSST基于SiC98.5，单功率柜1MW输出、占地仅1502025年11SST2026年7业首个算力中心SST供电项目。阳光电源也于2026年7月9日推出面向AIDC的EnerNeo™3MW800VDC“6+3”AIDCSidecarMVAC800VDCSSTAI图表15：台达SST固态压器 图表16：阳光电源EnerNeo固态变压器 来源:台达 来源：阳电源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二次电源：Shelf/TrayDC/DCGaN对于00Vpoerhel（PS80V降至0Vtrypoershef（Stry800V12V/6V图表17：柜内800V两种路线：Shelf级降压至50V、Tray级直降12V来源：NVIDIA，国金证券研究Shelf800V800VDCITRackDC/DCPowerShelf50VBusbarComputeTray50V1U90kWDC/DCPowerShelf615kW800V→54V800V图表18：柜内保留powershelf（PSU，800V降至0V来源：英伟达图表19：台达800VDC→50VDC方案来源：台达Tray级方案则进一步将高压直流延伸至服务器内部，把最后一级高变比DC/DC从Rack/ShelfComputeTrayGPU50V、12VPowerShelfBusbarNVIDIAKyber800VComputeNodeGPU64:1LLC12VDC26。图表20：柜内取消powershelf（PSU，在PDB800V直降12V来源英达 图表21：NVIDIAKyber采用800V直达ComputeNode、GPU附近单级降至12V来源：NVIDIA，国金证券研究Tray20263800VDC12V800VDC6V800VDC800V→50VAI800V→12V54V800VPDBGPU800V→6VGPUIRDropGPU，TrayST50V12V6VGPU800V图表22：ST针对AI数据中心800V架构的DC-DC解决方案来源：ST，TECHNO-FRONTIER2026,国金证券研究图表23：Infineon800V→12V和±400→50V解决方案 图表24：Navitas800V→6VGaNDC/DCPDB来源:Infineon 来源：NavitasSidecarSST800VDCITRackComputeTrayDC/DC48/54V800V”进一步向“”迁800V→50VShelf，800V12V6VDC/DC800VkHz1MHz800V1MHz50SiCGaNGaN器件于800V输时，较SiC方可约80驱损和50的单周切换损，使体率耗下约10在MHz高频DC/DC场中优进一放。800VDCGaNGaN图表25：800V入柜会对氮化镓（GaN）需求带来确定性提升来源：英诺赛科（PW、控制器、MOSFETGPUASIC图表26：AI芯片三次电源方案分化：英伟达分立式，ASIC走向模块化来源：NVIDIA，Vicor 制PCB（BOM）PCBPCB图表27：模块电源比大多数分立电源更小巧、高效 图表28：模块电源封装外形有助于实现均匀且可预测的散热，而分立式解决方案会导致不均匀且不可预测的散热来源：Vicor 来源：Vicor（LPD）(VRM(POLGPULPD48VVRGPU图表29：英伟达的HopperGPU横向供电架构来源：电子工程世界LPD（PDN）（VPD）PCBVRMSoCPOLPCB（SIVR2023图表30：与LPD相比VPD通过改变POL的位置来缩短电力传输距离来源：电子工程世界PCBAIDrMOSVPDPOLGPU/ASICPDNHBMI/OBuck+DrMOSGPUCPUASICPCBTLVR、POLVPDChipletHBMIVR、SIVR图表31：三次电源行业整体仍由海外及台系公司主导，厂商可大致分为芯片侧、模组侧和被动元件/PCB来源：国金证券研究所绘制

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I²RAISU/VDCSTSU高功率升级和VDC/SdecrSST800VDC阳光电源、中恒电气、盛弘股份、京泉华、可立克等。二次/800V800V12V/6VGaNVPDPCB三环集团、英诺赛科等。主线投资逻辑建议关注主线投资逻辑建议关注短期放量PSU订单率先兑现，业绩弹性最清晰麦格米特、欧陆通等一次电源Sidecar/HVDC/SST推动一次电源高压直流化麦格米特、阳光电源、中恒电气、盛弘股份、京泉华、可立克等二次电源800V12V/6VDC/DCGaN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、三环集团等来源：国金证券研究所5、风险提示1．AIDC资本开支不及预期风险AIAIAIAIPSUHVDCPowerRackSSTDC/DCPCB2．800VDC架构渗透及产业化进度不及预期风险本报告的重要投资逻辑建立在AI机柜功率持续提升、供电系统逐步由传统低压架构向800V