新能源电池行业深度：AIDC高景气，UPS及BBU电池受益

新能源电池 AIDC高景气，UPS及BBU电池受益 2025年04月08日评级领 先 大 市评级变动：维持 投资要点： 人工智能发展推动算力需求增长：人工智能正快速发展和不断成熟，以ChatGPT和DeepSeek为代表的生成式人工智能因其显著的进步和广泛的应用范围而引起各行各业极大的关注。AI大模型需要大算力，其训练时长与模型的参数量、训练数据量成正比。预计2025年中国智能算力规模将达到1037.3 EFLOPS， 预计 到2028年 将达 到27819EFLOPS，2023-2028年期间，中国智能算力规模的五年年复合增长率预计达到46.2%。 AIDC向功耗高密度化演化，能源接入面临挑战：智算训练需要建立高度集中化的GPU集群，而其GPU芯片的算力在持续提升，随着芯片功耗的提升，其自身的散热功耗也在不断提升，因此智算中心的单柜功耗也不断攀升。传统数据中心的单机柜功耗通常为2~8KW，智算中心的单机柜功耗达到20~50KW，未来会达到100KW甚至更高。此外，智算中心呈现显著的动态负载特性，表现为周期性、高幅度波动、多任务并发及瞬时高负载冲击，此类动态特性对供电系统提出了更高的适应性需求。因此，在满足算力容量需求下，如何匹配电力接入，并实现绿色发展，成为智算中心面临的重大挑战。为解决这样的问题，与智算中心基础设施需求配套的电力能源系统成为需重点考虑的问题。 杨 鑫分 析师执业证书编号:S0530524050001yangxin13@hnchasing.com 相关报告 1新能源电池行业点评：“海星”钠电发布，看好未来应用趋势2025-03-3122月 电 池 月 度 数 据 点 评 ：2月 电 池 产 量100.3GWh，同比增长128.2%2025-03-1231月 电 池 月 度 数 据 点 评 ：1月 电 池 产 量107.8GWh，同比增长63.2%2025-02-20 AIDC供配电系统由多个部分组成：数据中心供配电系统是从高压输入点至终端负载的整个电路系统，主要组成包括备用电源、市电电源、高压配电设备、变压器、低压配电柜、UPS、备用电池组、机房配电设备。随着数据中心的发展，各组成部分也衍生出了不同的技术路线，备用电源有发电机组、专用馈电线路之分；发电机组有燃气发电机组、柴油发电机组之分；UPS总体上划分为直流不间断电源（HVDC）及交流UPS，同时交流UPS再次划分为高频交流UPS及工频交流UPS，高频交流UPS又有传统、模块化之分；备用电池组有铅酸蓄电池、锂离子电池之分；机房配电设备有精密配电柜、配电母线之分。 锂电成为UPS蓄电新趋势：蓄电池在UPS供电系统中扮演着一个十分重要的角色，是供电发生故障整个系统的运行的保障，蓄电池主要采用铅蓄电池或者锂电池。铅蓄电池具有成本低廉、安全性高、技术成熟的优点，同时也有使用寿命短、运行环境要求高、需定期保养、 易瞬间崩溃、易污染环境的缺点。近几年越来越多的数据中心使用适用于不间断电源应用的锂离子电池解决方案，锂离子电池由于其性能的提高、使用的灵活性以及比铅酸电池更低的总拥有成本，已经成为一种新的趋势。 全极耳小圆柱锂电契合BBU的要求：电池备份单元（BBU）是一种为关键设备提供短时备用电源的装置，主要用于在主电源中断时维持设备运行，防止数据丢失或服务中断，通常与不间断电源（UPS）或直接集成在设备中协同工作，确保无缝切换至备用电源。BBU作为备用电源，对安全性能和倍率性能要求较高，而小圆柱电池具有能大电流放电、安全性能高（内部受力均匀）等优点，因此能够完美契合BBU的需求。倍率性能是小圆柱电池未来发展方向，全极耳设计电阻相较单极耳减少了5-20倍，从而提高了传输效率，较大地提高了电池的倍率性能。 预计2030年数据中心锂电池出货达到300GWh：传统电网架构已无法满足高密度算力设施的稳定性需求，而“数据中心+风光+储能”凭借清洁低碳、安全性、可靠性、经济性优势，逐渐成为破解“电力-算力”失衡的重要技术路径。随着数据中心转向绿电供能，锂离子电池应用也从备电类型向供能类型转变。预计2027年全球数据中心储能锂电池出货量将突破69GWh，到2030年这一数字将增长至300GWh，2024-2030年复合增长率超过80%。 投资建议：（1）UPS锂电和铅蓄电池供应商：AIDC通常使用铅酸电池和锂离子电池作为UPS系统的蓄电池部分使用，当正常电源发生波动、闪变和短时中断，或者因正常电源故障需要切换至备用电源为数据中心供电时，均由不间断电源系统为数据中心供电，以保证电子信息设备的连续稳定运行。建议关注头部锂离子电池供应商【宁德时代】、【亿纬锂能】，同时也建议关注铅酸电池供应商【南都电源】、【圣阳股份】；（2）BBU小圆柱锂电供应商：BBU作为备用电源，对安全性能和倍率性能要求较高，而小圆柱电池具有能大电流放电、安全性能高（内部受力均匀）等优点，因此能够契合BBU的需求。建议关注小圆柱锂电厂商【蔚蓝锂芯】。 风险提示：算力需求不及预期、产品价格降幅超预期、技术路线发生重 大变化、原材料价格波动。 内容目录 1人工智能发展推动算力需求增长...............................................................................52 AIDC高景气度，电源是重要部分.............................................................................62.1 A I推动智算中心发展，机柜向功耗高密度化演进.......................................................................62.2智算中心面临能源接入挑战，电源系统成为关键.......................................................................93数据中心供配电系统：备用电源+UPS+BBU...........................................................103.1备用电源：柴油发电机是主流........................................................................................................123.2不间断电源系统：蓄电池是关键....................................................................................................133.3电池备份单元：布局灵活、响应速度快......................................................................................144电池：预计20230年数据中心锂电出货达300GWh................................................154.1 UPS电池：锂进铅退...........................................................................................................................154.2 BBU：小圆柱锂电池为主，全极耳设计是方向..........................................................................174.3预计2030年数据中心锂电池出货达到300GWh.......................................................................195投资建议................................................................................................................196风险提示................................................................................................................21 图表目录 图1：人类进入智能时代..............................................................................................5图2：新兴业态带动算力需求增长................................................................................5图3：中国智能算力规模及预测...................................................................................6图4：数据中心走向智算数据中心AI DC.....................................................................7图5：不同时代数据中心机柜的典型功率.....................................................................8图6：典型AI算力集群负载动态功耗曲线图................................................................9图7：全球数据中心及人工智能数据中心能耗预测，2022-2027...................................10图8：数据中心供配电系统组成.................................................................................12图9：数据中心发电机组的性能要求..........................................................................13图10：UPS系统架构图.............................................................................................13图11：英飞凌BBU路线图........................................................................................14图12：数据中心计划外停机的原因............................................................................15图13：铅酸电池正负极充放电过程示意图.................................................................16图14：典型阀控式铅酸电池的容量衰减情况..............................................................16图15：磷酸铁锂电池内部构造示意图................................................................