AI服务器电容研究系列一：芯片侧供电升级，MLCC量价弹性先行

——AI服务器电容研究系列一 电新首席证券分析师：曾朵红执业证书编号：S0600516080001联系邮箱：zengdh@dwzq.com.cn 电动车首席证券分析师：阮巧燕执业证书编号：S0600517120002联系邮箱：ruanqy@dwzq.com.cn 联系电话：021-601997932026年7月29日 摘要 ◆AI算力升级驱动电容需求升级，MLCC与LIC迎来高弹性增长。GB300向Rubin迭代后，单柜功率由约150kW向180-220kW提升，GPU/CPU/HBM周边高频、大电流、强瞬态负载增强，电容需求沿“机柜级-电源级-芯片级”分层放大：超级电容用于HVDC后补能，薄膜电容用于高压母线/DC-Link滤波，牛角电容用于PSU低频稳压，MLCC、钽电容、MLPC在芯片周边承担高频去耦、瞬时补电和局部稳压。我们预计全行业AI服务器电容市场空间由2026年约361亿元提升至2030年约2300亿元，2030年各品类的市场空间分别为MLCC1335亿元、超级电容616亿元、牛角电容188亿元、钽电容82亿元、MLPC51亿元、薄膜电容28亿元；相对存量市场，增量弹性以超级电容、MLCC、MLPC最高。 ◆MLCC是AI服务器电容升级核心，高端产能紧缺推动供需改善。我们预计GB300/Rubin单柜MLCC用量约45/65万颗/柜，需求由普通规格向高容量、小型化、高可靠方向升级，对应价值量约37.4/54.0万元/柜；我们预计全行业需求由2026年434亿颗、217亿元提升至2030年2746亿颗、1335亿元，2030年相对于2025年传统市场空间增加133%。高端MLCC制造壁垒主要体现在纳米级陶瓷粉体制备、超薄介质层叠层工艺以及高良率生产能力，供给短期由村田、三星电机、TDK、太阳诱电主导；三环、风华更多承接普通高容外溢。价格上，截至2026年6月，AI用超高容MLCC约0.5-2元/颗，原厂商普遍涨价10-30%，二级市场涨价5倍以上。供应链端，陶瓷粉体决定介质层，对纯度、粒径要求高，2025年空间约36-49亿元，高端120nm以下粉体售价约15-20万元/吨（较普通翻番），2030年AI陶瓷粉增量市场空间34亿元，日本厂商主导（堺化学，日本化学、富士钛、KCM），国瓷材料国产替代加速；镍粉2025年市场空间80-96亿元，截至2026年6月，高端镍粉向80nm迭代，对应价格160万元/吨，价格翻番，我们预计30年AI增量市场空间80.8亿元，供应商为日本昭荣、博迁新材等。此外，隔离膜2025年市场空间约150亿元，我们预计30年AI增量需求5亿平，增量市场空间20-30亿元，洁美科技等加速国产替代。 ◆AI芯片侧高频、大电流供电需求提升，推动聚合物钽电容和MLPC加速渗透，国产厂商迎来突破机会。AI服务器主要使用聚合物钽电容，GB300/Rubin单柜用量约5000/8000颗/柜，AI高端品约4元/颗、价值量约2.0/3.2万元/柜，市场空间预计由2026年20亿元提升至2030年82亿元；2025年6月起进入涨价周期，高端价格已上涨50%+，其中金属钽为核心材料，占成本比重40%，年初以来价格上涨60%，叠加供给集中，主要厂商为Kemet和松下，核心壁垒在于阴极聚合物制备，国内顺 络电子有望 突破。MLPC用于GPU背 面、VRM周边低压中频滤波，GB300/Rubin单柜用量约7000/10000颗/柜，AI服务器测算按2.5元/颗，对应价值量约1.8/2.5万元/柜，市场空间预计由2026年14亿元提升至2030年51亿元；普通品约1元/颗，AI用125°C高温品约2-4元/颗，主要由松下供应，江海股份国内突破最明确。 ◆投资建议上，AI服务器功率密度提升带动芯片侧电容量价齐升。建议关注MLCC成品【三环集团】【风华高科】；上游材料【博迁新材】【国瓷材料】【有研新材】【洁美科技】；钽电容【宏达电子】【振华科技】【火炬电子】【顺络电子】；MLPC【江海股份】。 ◆风险提示：需求不及预期、客户认证和扩产不及预期，原材料价格波动，行业竞争加剧。 PART1综述：数据中心供电架构演进与电容需求总览 PART2MLCC：高容/超高容规格升级，量价弹性最强 PART3钽电容：高可靠大容量稳压，AI服务器验证加速 PART4MLPC：中频大电流滤波补充，低ESR高纹波打开增量 PART5投资建议与风险提示 PART1综述：数据中心供电架构演进与电容需求总览 总结：AI数据中心功率提升，各类电容增量显著 ◆电容器是储存电荷的被动元件，核心作用是储能与滤波和去耦，保证供电稳定性。 ◆随着服务器功率升级，对电容的用量和性能要求大幅提升，主要有以下几个原因：1）功率与容值成线性关系，对应电容需求提升；2）AI服务器训练和推理时，功率波动巨大，需要电容平抑功率波动；3）供电架构复杂化，多级降压，每级加压均需要稳压和滤波；4）可靠性要求提升，包括耐高温、耐高压、长寿命要求提升，单价提升。 总结：电容用于储能、滤波、去耦，保证供电稳定性 ◆数据中心中主要使用六类电容：从HVDC整流后的超级电容（机柜级瞬时功率补偿、UPS缓冲），到高压母线的薄膜电容（DC-Link支撑滤波），再到PSU中的铝电解电容（输入/输出稳压滤波），直至芯片周围的MLCC、钽电容及MLPC（VRM高频去耦与旁路）。 总结：单个机柜对应电容需求测算，MLCC价值最大 ◆GB300 NVL72单机柜电容价值量约52万元：其中MLCC以45万颗的用量，价值37.4万元（占比72%）。PSU功率密度升级，超级电容（LIC）用量达200颗、价值8万元，成为机柜级储能标配；牛角电容250颗用于PSU输入/输出滤波，价值预计2.5万元；钽电容5000颗，价值预计2万元，MLPC7000价值预计1.8万元。 ◆RubinNVL72单机柜电容价值量约90.5万元，较GB300增长75%，核心增量来自超级电容和MLCC。超级电容用量从200颗增至600颗，价值量达24万元（+200%），反映机柜功率从150kW向180-220kW攀升带来的瞬时功率补偿需求激增；MLCC用量从45万颗增至65万颗，价值量54万元（+44%）。薄膜电容在SST方案下用量从1颗增至30颗，价值量1.35万元，成为母线级滤波增量亮点；牛角电容、钽电容、MLPC同步扩容，全产业链受益于算力密度提升，其中牛角电容用量提升至500颗，价值预计提升至5.5万元。 总结：MLCC和LIC增量市场空间大 总结：MLCC和LIC增量市场空间大 PART2MLCC：高容/超高容规格升级，量价弹性最强 芯片侧MLCC承担高频去耦与瞬时稳压 ◆AI服务器功率密度持续提升，供电系统从机柜侧、电源侧到芯片侧均需分层实现缓冲、滤波和稳压。在高功率、高瞬态负载下，电容沿供电链条分层配置：HVDC/机柜侧以超级电容平滑功率波动，高压母线及PSU前端以薄膜电容过滤高频纹波，PSU内部以铝电解/牛角电容承担低频滤波和持续稳压，GPU、CPU核心区域则以MLCC、MLPC、钽电容保障芯片侧电力稳定。 ◆MLCC是最贴近GPU/CPU核心区的电容品类，主要承担高频去耦、瞬时补电和局部稳压功能。当GPU负载快速切换、电流需求在微秒/毫秒级上升时，MLCC需就近释放电荷、抑制电压跌落，并滤除高频噪声，避免计算错误或系统宕机。随着GB200/GB300/Rubin等平台功耗提升，芯片侧高频、大电流、强瞬态特征更加突出，MLCC需求升级方向体现为高容、小型化、低ESL和高可靠。 MLCC为万亿颗级通用被动元件，AI驱动高端产品紧缺 ◆截至2026年4月，MLCC全球供给约6万亿颗/年，下游覆盖消费、汽车、通信、工业及服务器等领域。MLCC具备小型化、高频特性好、可靠性高等优势，是电子设备中的基础被动元件；传统需求以消费电子、汽车电子、通信设备、工业控制为主，其中消费电子贡献总量基本盘，汽车/通信/服务器拉动高可靠、高容、高压规格占比提升。 ◆AI服务器占总量比例有限，但集中消耗高容、小型化、高可靠产能。我们测算2026年全行业AI服务器MLCC需求约434亿颗，占全球约6万亿颗供给比例约0.7%；其需求主要集中于GPU/CPU/HBM周边及板卡三次电源区域，规格以106、226、476、107等高容/超高容为主，推动高端产能紧张并挤出普通高容供给。 MLCC竞争格局：日韩主导高端供给，大陆厂商承接普通高容外溢 ◆全球MLCC供给呈日韩高端、台系平台、大陆追赶的分层格局。村田、三星、TDK、太阳诱电主导高端高容、车规级和服务器MLCC，国巨/华新科更多体现平台型被动元件和价格周期弹性，三环、风华处于高容追赶阶段。 ◆AI服务器高端供给短期看日韩，国产厂商先承接普通高容外溢。服务器小尺寸高容MLCC对容量、耐温、良率和客户认证要求高，短期核心供给仍集中在日韩；日韩产能向AI服务器和车规高容倾斜后，普通高容供给被挤出，三环、风华等大陆厂商优先受益。 高端高容MLCC主要围绕GPU/CPU部署 ◆AI服务器内部不同供电位置对MLCC的规格要求差异明显。一次电源和二次电源部分多位于电源模块或外挂模块，对体积和板级面积约束相对较弱，主要使用铝电解电容及部分普通、大尺寸MLCC；高端高容MLCC主要集中在三次电源所在板卡，紧密围绕GPU、CPU、HBM等核心芯片，用于满足芯片高频、大电流、强瞬态负载下的电源完整性要求。 ◆芯片侧MLCC核心功能包括储能/瞬时补电和高频去耦/滤波。当GPU负载快速提升时，电流需求在微秒至毫秒级上升，MLCC需在电源系统响应前就近释放电荷，抑制电压瞬时跌落；同时，GPU高频开关产生的噪声需要通过MLCC滤除，避免电源噪声干扰信号完整性和计算稳定性。随着AI芯片功耗提升和板级空间收紧，MLCC向高容、小尺寸、低ESL、高可靠升级，高端高容产品价值量占比持续提升。 MLCC单柜用量和价值量随服务器升级 ◆GB300单柜MLCC总用量约45万颗，覆盖普通、中高容、高容及超高容多类规格。我们预计GB300NVL72单柜MLCC价值量约37.4万元，占整柜电容价值量约72%；其中普通/中低容产品主要承担基础滤波和局部稳压，高容/超高容产品主要部署于GPU/CPU/HBM周边及板卡三次电源区域，106规格及其以上的高容产品按颗数占比约40%、按货值占比70%+。 ◆Rubin平台功耗提升，带动MLCC总用量与高容占比同步上行。我们预计RubinNVL72单柜MLCC用量提升至约65万颗，价值量提升至约54.0万元，较GB300增长约44%；平台功耗、板级供电复杂度和芯片侧高频去耦需求提升，推动高容/超高容规格继续放量。 AI服务器MLCC需求快速放大，普通高容供需缺口扩大 ◆AI服务器平台迭代带动MLCC需求快速放大。按GB300/Rubin平台出货及单机用量测算，我们预计2026年NVIDIA平台MLCC需求约348亿颗、市场空间约174亿元；考虑全行业AI服务器需求，2026年MLCC需求约434亿颗、市场空间约217亿元，2030年有望提升至2746亿颗、1335亿元。 ◆供给端新增扩产难以快速释放，普通高容外溢缺口扩大。全球服务器高容MLCC行业月出货量我们预计由2025年约250亿颗/月提升至2026年约750亿颗/月；日韩高端产能向AI服务器及车规高容倾斜，普通高容产品2026年供给缺口约400-500亿颗/月。三环2026年MLCC月产能有望由2025年约550亿颗提升至约750亿颗，新增约200亿颗/月，按缺口中枢测算覆盖率约44%。 MLCC由陶瓷介质层与内电极交替堆叠 ◆MLCC由陶瓷介质层与金属内电极交替堆叠，陶瓷粉体和镍粉决定高容化能力。陶瓷介质层承担介电储能功能，内电极层承担导电功能，外部端电极用于连接电路；容量提升依赖更薄介质层、更高叠层数量和更大有效电极面积，因此陶瓷粉体、镍粉/电极浆料、流延