AIDC系列深度（三）：海外大厂引领高压直流革命，800V产业化进程有望加速

证券研究报告 新能源与电力设备组分析师：姚通（执业S1130512080001）yaoy@gjzq.com.cn 分折师：宇文旬（执业S1130522010005)yuwendian@gjzq.com.cn 海外大厂引领高压直流革命，800V产业化进程有望加速一一AIDC 系列深度（三） 投资逻辑： A1算力需求激增正引发数据中心供电效率的革命性变革。根据Gartner预测，2027年全球AIDC年新增耗电量将达500TWh较2024年儿数份：Stetista数据进--步显示，2030年数诺中心用量将占全球总量的4.5%。然两通过技术升级挖指能效落力。 第三代HVDC家代传统UPS架构（单机柜10-15kW)，演适至第二代48V架构（(HVDC）架构升始轩露头角，其通过"电源解竭+高压直连的核心在于解决高功率密度下教热、钢耗 HVDC演进至现三阶跃迁路径：短期以积柜同时PSU从5.5kW于级机柜需求，谷款、数款、项过固态变压器实现中网总 立流方究，I的 HVDC+M>00 停早元从5.5kW提升，在HVDC考电动汽充电柱 案构需额外滑加DC/DC压支流原生服务器推出后，预计服务从而实现主板筑高压直连。 投资建议与估值 建汉关注受益于单位价值量提升的AC/DC电源环节、以及未象有望完带提术平台和客户资源优势切入HVDC和DC/DC券选的宅源广商（其体标的洋见正文）， 风险提示 全球数据中心扩张进度不及倾期、中美科技领域政策甚化、市场竞争加剧、技术选代风险： 内容目录 1、算力需求爆发催生供电效率单命，HVDC开启能效跃升断纪元d1.1其方需求爆发催生供电效率改革，第三代HVDC架构薪露头角1.2微软等海外大厂布局±40OVHVDC，美伟达加码80OVHVDC，52、AIDC供电案构的离压直流演进路径，2.1海外：机案电源一边柜电源一HVDC的三价跃迁路径，2.2国内：目前高压立流仍以240V为主，逐步策家更高电压等额.123、头部供应商800VHVDC新品效出，HVDC产业过程有望加注.133.1台达屯子：实现800V高压直流全系列产品需益..133.2中恒电气：国内HVDC核心供应商，最新发布800WV整流模决，，143.3科华数据：头部互联网全业该心供应商，新粒比800VHVDC电源模块153.4欧强通：AI算力需率爆发，高功平密度PSU有望令差163.5禾望屯气：大动率电力屯子平台，具务HVDC技术势优势.164、投资建议165、风险提示 图表目录 图表1：预计2027年AIDC年新增耗电重500TWh图表2：2030年A1将款动数据中心用电量占比达到4.5%图表3：单一代载据中心电源架构单机柜典型动率支撑能力为10-15kW.图表4:第二代数据中心电源架询单机柜典型功率支择能力为40-100kW以上图表5:第三代致诺中心电源架构采用HVDC供电架构，可支持高达600kW以上机柜。5图表6:微软MtDiablo400VHVDC方案采用分离式没计，将电源从服务器机案独立出术图表7:谷致+400Vdc供电架构过浸期采用Sidecar方案，终程目标是实现数据中心线HVDC，，... 6图表8:Meta高防率机渠电源解法方资三大淡进阶段:.6图表9：预计2027年英伟达AI服务器供电系统将升级为B00VHVDC案析图表10：实伟达800VHVDC供电案构.图表11:合达展示的AI数据中心HVDC供电架构实现路径，8图表12:-一组电源架（PowcrShelf）由6个PSU组成..图表13:为了解决机柜空间不足的问题，下一代电源将从服务器机柜独立出来，图表14:400V、±40OV和800VHVDC方索优洪点对比图系15:Go0gle拉出±400V电源架构取代传统的48V系统，10图表16:固态变压器替代传统变区器实现中低压变接。并可策成光伏、储能等立流电源。10 图表17:固态变压器与传统变压器对比11图表18:固查变压器的拓扑结构。11图表19：2023年西电电力电子为东数西算项其供应三台2.4MW数据中心围态变区器3款20:巴拿马宅源集成了10kVac配电、隔离变压、模决化直流电源和轮出配电单元等环节。图表21:百度"瀚薄"电源系统可支持270V、750V直流格出... 13图表22:台达AI数嘉中心8O0VHVDC解决方常14围表23:中恒电气HVDC-巴拿马电源系统退过模块化、集成化设计可节省占地而积50%14图24:中恒电气最断发布60KW~125KW、800V大动率垫流校块，15图表25:科华数据270VDC/336VDC/80OVDC电源模块转换效率高达97.5%15图表26:2024年公司投出择合0CPORv3规范的机案式电源解决方案16图表27:禾望电气风电变流器电区等线高达950V/1140V.16图表28:目前机电源方案给出为50V立流，，17图表29：预计术未服务器将支持高压直流输入图表30:主要推存标的盈利预测及传值（微至2025年7月4日） 1、算力需求爆发催生供电效率革命，HVDC开启能效跃升新纪元 1，1算力需求爆发维生供电效改羊，第三代HVDC架构露头角 AIDC耗电量激增，高效用电至关重要。AI和生成式AI报动电力需求快速增长，根据Gartner预测，2027年全球AIDC年新增耗电量将达到500TWh，较2024年几乎翻倍，另据Statista预测，AIDC的建设运营将报动全球教据中心用电由2023年的430TWh（占全球用电量的1.4%）送升至2030年的1510TWh（占球用电量的4.5%），付息于新的输电、配电和发电能力可能需要数年时间才能上线，短期屯力短缺风险例通数据中心必须在现有供屯能力下化据能效潜力。 东：Stotista，会证所 表源：Gortrer，旧含证4 实际上，面对能效压力，数据中心电架构已历经两代升级，目前处于第二代至第三代的过淀阶我。 第一代电烫构：传UPS供安架构 三相480V交流电输入数据凸心后，肯先接入不间断电通(UPS）系统。UPS不仅损供电池备份功能，还为服务器机架输出稳定的交流电压。在机架内部，该交流电会经过整流(AC/DC)降压处理，转换为服务器所需的低五直流电，并通过究余电源模块分配给每个计算单元。这套架构作为载揭中心供电的行业标准已运行数十年，目前仍有大量系统采用此方案，其单视柜典型决率支撑能力为10-15kW。 表源：Eleotronlobesign，TI，Es，医全证求完所 第二代电源案构：0CP48V供电架构，效率提升5% 大约十年前，大型云教据中心的兴起手致服务器功率求平升，违而性生了“第二代”案构。法个新系流与第一代的不月之处在于服务器电源的输出屯压从12V提升至48V，同计电源被整合到电源柜，也称为“开放式机美”（openrack）电源，电池务份单元（BBU）也被整合列机架中。所有这些改进使得系流转模效率提高了5%在布，第二代架构单机柜典型功单支作能力为40-100k以上。 ; ElsctranicDesin, TI, GPES,N&r 第三代电源架构：土400V或80CVHVDC，同时解法效率、丧热、钢排、劲率密度等问题随着高动耗AI芯片大规模部累，第二代数据中心供电架构正近其物理极限。术未AIDC的单机架功率高求将等丹至600kW-1M量级，这对供电系统模出了前所本有的提战。 享力密度与供电效率的根本子后：AI工作负载需要海量并行计算，追使GPU、CPU及网路交换机之问的物理距离必须大情统短以降低通信延退。这种繁票布局导致传统机柜内元法家纳速大的电源设备一军重的电源模块不仅持占宝资的择力空间，更因款熟限制别约整体动率投升。 “边柜”（sidecar）架构应运而生：项过将电源供应单元（PSU)、电池务份单元（BBU）等关建供电组件以IT机柜中到离，整合至独立的专用机柜。该独之电源柜通过低阻抗排（busbar）直连鼎务器机柜，实现能董高效传输。这种物理分离既释放了IT机柜空问以部零更多GPU，又规避了大电流传输乎致的纲排与微热瓶项。 电压由48V升级至土4COV或800VHVDC：传统48V系统承载1MW功率高超18kA电流，而第三代案构来用土400V或800V高压直流（HVDC）方案，学经电流大幅降低，可减少钢材用董，提升转接效率， ; ElsctranicDexign, Tl, N全iE争S 1.2微软等海外大厂布局土400VHVDC，英伟达加码B00VHVDC 2024年10月数款Azure发布“NtDiablo”分离式电源架构，将电源机架从股务器机架中独定出来，服务器机架专注部署AI加速器（GPU/ASIC）和高速网终交换机，电源机架集成AC/DC及电池杂键等功您。目前第--范分离式电源机架勿落用48V立流供电，但术来将采用400VHVDC以提高效率。 建：Micresaft，全 谷歌在0CP（OpenComputoProjcct）2024大会上令绍了应用于AIDC的±400Vdc供电架构，其过效期采用专用电源柜（Sidccar）方发，终极目标是将土40oVdc与电池备份整合 2025年4月Neta在0CP人工智能/机器季习物理基础设施研讨会上介绍了下--代高功率机架（HPRNext）的电源解决方案，该方案分为三个逐步演进的技术阶段，HRPV2将现有机架内PSU5.5kW升级至12k：HRPV3将电源移出IT机采：采用50Vdc集中供电，并通过汇流排连接相邻IT机架：HRPV4采用土400Vdc高压立流、高度集的独正电源机架，项过电资注染IT就架，可为高达800kW-1M以_上的机采供电。 2025年5月英务达宣布排出800VHVDC就据中心电力架构，该架构通过800V高压支流供电：可支持动率超过1MH的IT机架，有效解决了传统54V架构面临的扩容点颈、铜排需求激端及能效低下等问题。根据规划，800VHVDC就据中心的全面量产将于2027年启动，与英伟达Kyber机架系统同步落地， 英伟达800VHVDC案构不再将目完岛限于机架或模块层面，而是以全载承统视与构建800OV高压立流配电轻。通过使用工业线整流器在数据中心周动将13.8kV文流电网电力互接转表为80OVHVDC，显落点少了带有风房的PSU的数量.可提高系统可靠性、降低截热并提高能源效率：频后通控两根导线壹达设备排与IT机架，实现“交流-一次转换，直流全程传输”的高度简化电力流动路径。 2; kvidis, 累研K 2、AIDC供电架构的高压直流演进路径 2.1海外：机案电源→边柜电源→HVDC的三阶跃迁路径 构的于报可能需要持续签年，分阶股来实现：超期无从服务累机距内电源过造到立出源柜；中期独立电源柜输出电压从50Vdc提升到B00Vdc；运期实现载据中心基率设法级的BOOV HVDC直供. 我: Delta，2含注 经期：从机柜电源到独立电源柜，PSU从5.5kW到12kW 近年来，AI载据中心的供电架构三现政钛并行的升级趋势：一方面，机架内电源模块(PSU)正向更高坊率密度淡进；另-一方面，独立的边柜电源（Sidecar）方案受到大厂青味。达两种路径并非取代关系，而是根据客户对功率上限服，扩展性及成本的不同需求升存发展。 在机架内电源方发中，PSU动率正经两从5.5kW到12kW的显著跃升。以英伟达的GB200NVL72为例，其电源架来用6个5.5kWPSU实现33kW输出。预计今年合达、光宝等供应商将陪续护出支持OCP机架的21英寸12kWPSU，6个PSU构成的电源架功率提升至72kW：这一升级立接优化了现有IT机架的空间利用率，但功率扩展仍受限于机柜物理空间，叉适合现有数据中心改造或中等功率需求，优势在于表客现有设施并降低初期投入。 来源; Advanod Eergy, 3全i证系e 为实碳动率瓶致并增强系统可扩表性，边柜电速方案应运而生，该方索将配电单元(PDU)、电池备份单元(BBU)、起线电客(PCS）等电源组件从IT机柜制离，空