算力浪潮新刚需超级电容革新AIDC供电架构20260729

时间：7月29日参会人：无 全文摘要 随着算力需求激增，数据中心对电力的需求也日益增长，传统电力架构面临挑战。超级电容以其毫秒级响应速度、高循环寿命和功率型储能特性，成为革新数据中心供电架构的优选。光大证券分析师深入探讨了超级电容在数据中心的应用、供应链、市场空间及未来趋势。指出技术创新与供应链优化对行业至关重要，并提醒投资者关注行业风险与市场预期变化，准备应对技术与市场需求的潜在调整。通过全面分析，强调了超级电容在满足AIDC供电需求中的重要作用及广阔市场前景。 章节速览 00:00超级电容革新AIDC供电架构：市场空间与投资逻辑 分享了AIDC配置与超级电容需求的必要性，分析了超级电容供应链，基于市场投资逻辑测算其市场空间，并介绍了行业格局及相关公司。 00:45超级电容在AIDC电源系统中的应用与优势 随着算力需求增长，数据中心从传统三级配电架构向融合通算与智算演进，超级电容因其毫秒级响应速度、功率型储能特性，被引入AIDC电源系统，用于消峰稳压、降低配电压力，适应未来高功率密度需求。与能量型储能器件相比，超级电容在毫秒至秒级时间尺度内能有效吸收释放功率，优化电网响应，满足AIDC架构变化需求。 03:03数据中心高压直流转型与超电容BBU优势 讨论了超级电容与BBU在数据中心高压直流转型中的互补优势，包括毫秒级响应、高循环寿命、长备电时长与高能量密度。两者共同取代传统储能与UPS功能，减少能量转换损耗，适应AI芯片高功率波动，推动供电体系向高压直流、固态化、微秒级故障响应演进。 05:09超级电容在数据中心架构中的应用与演进 讨论了超级电容在数据中心架构中的角色演变，从UPS加机柜的PSU配置，到集成在机柜内的HBDC超级电容，再到SST架构下的储能功率型和能量型电容的内外部设计。英伟达GE300将超级电容集成于电源设计系统，NVL72每个机架配置约300个超级电容，未来需求量预计增加。超级电容使用分双层双电层电容（EDLC）和混合式电容（LIC）两类。 07:32数据中心电容技术进展与供应链挑战 从海外数据中心集成商视角看，锂离子电容因其高功率密度和快充快放特性备受青睐，但供应链产量不足和价格高昂限制了其广泛应用。相比之下，国内厂商更倾向于选择成本较低的EDLC双层电容架构。技术演进中，EDLC和ILC两种超级电容方案正与BBU结合，形成综合解决方案。台达与英伟达合作推出的800伏直流数据中心方案，通过内置超级电容模块，能在电网波动时快速补电，配合锂电池DBU实现高效稳定运行，展示了高功率密度下的技术潜力。 09:59EDLC与ILC在能量存储领域的对比分析 讨论了EDLC和ILC在能量存储方面的特性，指出EDLC在高功率和长寿命方面表现突出，适用于短时电压稳定，但在0.1秒以上的场景中能量密度较低，仅为ILC的1/3至1/4。ILC则在能量密度和空间效率上具有优势，能提供更长时间的能量支持。两者各有侧重，当前技术方案仍在持续演进中。 11:53超级电容技术在数据中心的应用与供应链分析 对话讨论了超级电容在北美和国内数据中心的应用差异，指出海外更倾向于使用ILC方案，而国内则偏好EDLC。提及了国内厂商在EDLC和ILC领域的布局，如西京碳能、青研等，并强调了供应链中EDLC壁垒较低及ILC产能释放的重要性。 13:45超级电容供应链解析：多孔碳与预补锂技术瓶颈 超级电容的关键在于多孔碳材料，尤其是活性炭电极，它影响容量、倍率性能和循环寿命，占成本30%以上。目前，国内多孔碳依赖进口，如日本可乐里和韩国PCT，但国内企业如大潮炭能在技术上有所突破，使用石油胶级前驱体和碱活化。预补锂技术是限制LIC产能扩张的关键，设备采购和工艺一致性是难点。随着AIDC爆发，超级电容市场需求旺盛，需关注供应链和技术进步。 22:27超级电容市场空间与AIDC应用前景分析 对话重点讨论了超级电容在AIDC、风电、储能及汽车等领域的市场空间，预计到2030年全球AIDC超级电容市场可达250亿元，占总体市场一半。此外，储能领域超电容与锂电池混合使用趋势明显，新能源车应用增长显著，整体市场空间预估达440亿元，AIDC贡献高价值量增量。 28:36日本企业超电容与锂电池技术进展及市场布局 介绍了日本五脏精密工业及其子公司五脏能源解决方案在超电容与锂电池领域的技术进展，特别是混合式超电容产品及预锂化技术。五脏精密工业计划扩大产能，并与多家公司建立合作关系，打入英美达供应链。松下则从BBU电池转向CBU超级电容器模块，计划投资3500亿日元扩张数据中心电池和电容业务，目标销售额达1万亿日元。两家公司均在超电容制造与应用方面持续发展，值得关注。 33:04江海股份与思源电器在超级电容领域的竞争与进展 对话聚焦于江海股份和思源电器在超级电容领域的研发与市场布局。江海股份受益于数据中心电源升级，其超级电容产品正在全球范围内进行试验认证，而思源电器凭借雄厚的资金实力和自动化生产线，在EDLC领域占据领先地位，正不断研发更高法拉数的超级电容，获得下游客户广泛认可。整体行业景气度高，非上市公司也取得下游订单，显示超级电容行业的积极进展。 36:51超电容行业投资逻辑与风险分析 从资本开支预期变化、产品导入与供应链进展、AIDC技术路线不确定性三个方面，分析了超电容行业投资逻辑及其面临的风险，指出行业需求稳定但需关注技术进展和市场预期调整对投资价值的影响。 思维导图 要点回顾 在数据中心供电架构中，为什么需要引入超级电容？ 随着算力需求的快速发展，数据中心由传统的通算向智算融合演进，算力芯片和机柜功率等不同维度的功率需求都在提升。而传统的三级杯电架构（柴发、UPSS、载板电容）在响应速度、寿命和能量损耗方面难以满足新的AIDC要求。超级电容因其毫秒级的响应速度和功率型储能器件的优势，被引入到AIDC电源系统中，部署在服务器、机柜电源及DC8附近，主要用于毫秒和秒级的功率吸收释放，以实现消峰稳压并降低配电压力。 超级电容与锂电池等其他储能器件相比有何独特优势？ 超级电容的优势在于其毫秒级的响应速度及极高的循环寿命，能够在毫秒级的时间尺度上吸收和释放功率，特别适用于应对瞬时功率波动。相比之下，锂电池等其他电化学储能器件更偏向于能量型储能，具有更长的备电时长和高能量密度。两者在能力上形成互补，共同取代了集中式短时储能和部分UPS的功能。 随着AI技术的发展，数据中心供电体系正朝着哪些方向演进？ 随着AI单芯片功率功耗的持续提升，传统的交流架构已难以匹配动态负载需求，数据中心供电体系正加速向高压直流化、功率器件固态化、故障响应微秒化三个大方向演进。产业链的价值 重心逐渐向靠近算力芯片的快速响应器件转移，如超级电容、BBU以及MLCC等。同时，从UPS到HVDC再到SST的架构转变也展示了这一演进趋势，例如英伟达800伏DC架构的演进过程，其中超级电容和BBU等储能器件被集成到电源设计系统中，实现高效稳定的供电方案。 目前在超级电容技术路线方面有哪些主要方案和技术进展？ 目前超级电容主要分为双层双电层电容（EDLC）和混合式电容（LIC）两种方案。海外数据中心集成商倾向于采用锂离子电容，因为它兼具高功率密度、快速充放电能力和一定的能量存储功能，但受限于供应链环节和技术成本。国内厂商可能更多选择EDLC电容架构，因其成本较低且能满足功率密度和功率波动的需求。此外，台达与英伟达合作推出了一些800伏直流数据中心方案，通过内置超级电容模块实现秒级备用电源，并结合锂电池DBU完成整体方案设计。在技术演进上，EDLC与ILC各有优势，EDLC在高功率和长寿命方面表现较好，适用于板级和芯片级瞬时电压稳定，而ILC在能量密度上有显著优势，两者可共同构成综合储能解决方案。 EDLC和ILC在能量密度和空间效率上有什么区别？ EDLC在保证短时功率充放的同时，可能在能量保持方面存在劣势。而ILC的优势在于其较高的能量密度和空间效率，在相同体积下可以提供更长时间的支撑。 海外和国内数据中心对于这两种方案的选择有何不同？ 海外数据中心倾向于采用ILC产品，因为它具有较高的单位价值量和整体性能；而国内的数据中心及集成商更偏好使用EDLC方案，并通过该方案拓展推荐自家电源产品。 EDLC和ILC在投资角度上有何差异，以及当前行业情况如何？ 目前行业处于不断演进过程中，虽然ILC方案单位价格较高，但在北美AID数据中心架构中因其高价值量而受到青睐。国内则以EDLC为主流，同时也在研发ILC技术。 超级电容的主要构成材料有哪些？为什么多孔碳成为关键瓶颈？ 超级电容主要由电极活性材料（如活性炭）、电解液、隔膜和电解质等组成，其中多孔碳作为EDLC电极的核心材料，其供应链约束较大，国内大多依赖进口，主要来源为日本可乐丽和韩国PCT等企业。 多孔碳的技术路线及其在国内的发展情况如何？ 国内有多家企业如原理、大潮炭能等在尝试突破多孔碳的技术，采用石油胶级前驱体并结合碱活化技术，尽管产能略显不足，但在技术上具有一定优势。此外，源力股份作为上市公司，在椰壳及简椰壳前驱体方面有独到之处和资金优势。 为什么多孔碳在超级电容供应链中如此重要且需求旺盛？ 多孔碳在超级电容的容量、性能等方面起着决定性作用，因其比表面积和孔隙分布的不同会影响整个超级电容的性能表现。随着AIDC市场的快速增长，对多孔碳的需求也非常旺盛。 前驱体材料的选择及其对超级电容性能的影响是什么？ 前驱体材料如生物质（如椰壳）和石油焦等，它们的成本和得炭率各有差异，例如生物质原料进口成本较高，但一致性较好；石油焦则在一致性和批次控制方面具有一定优势。对于ILC超级电容而言，其产能受限于海外企业对供应链把控意识及设备采购、工艺尝试的一致性问题，尤其是预补锂工艺对no号的要求较高，这也在一定程度上限制了ILC进一步放量。 超级电容供应链方面有哪些重点内容需要关注？ 我们需要关注供应链中的卡脖子点，以及产能未能快速释放的原因和关键问题。 AIDC带来的整体市场空间有多大？ 按照相关资本开支及配置数的测算，在2026年全球AIDC超越电容的市场空间约为82亿元人民币，到2030年将增长至约250亿元人民币。 超级电容当前的市场空间如何？ 超级电容在新能源、风电、储能硅胶等行业中有稳定且稳步增长的市场需求。预计到2026年，全球AIDC出货量将达到6万台，而到2030年市场空间有望达到约250亿左右。 储能领域的超电容和锂电池如何搭配使用？ 在储能领域，超电容通常与容量型锂电池混合使用，尤其在调频场合，两者结合能更好地满足电力电子架构的需求，随着新能源增多，这一应用增速可观。 其他领域对超级电容的应用情况如何？ 在风电、轨胶储能、汽车等其他领域，超级电容也有着显著的应用增速，其中AIDC是增速最快的领域之一。 行业内有哪些重点公司及其动态？ 日本五脏精密工业及其子公司五脏能源解决方案MES是关键企业，它们主打数据中心混合式超电容产品，并且在预锂化环节有所突破，产能正逐步提升。此外，松下正从BBU电池业务向CBU超级电容器模块拓展，计划投资3500亿日元以扩张数据中心电池和电容业务。 在超级电容领域，有哪些海外公司在进行相关产线的建设和技术研发？ 在北美、墨西哥和大阪等地，有一些公司设立了数据中心广义储能系统的销售额目标，其中提到了一家公司设定了1万亿日元的目标。在超级电容的整体制造和应用方面，我们需要持续关注其后续进展，因为它拥有相关专利，并可能形成BBU加CBU的一体化集成厂商。 国内有哪些企业在超级电容领域处于领先地位？ 国内首当其冲的是江海股份，其三大主业包括铝电解电容器、模拟电容器以及超级电容器，是全球电力电子领域少数几家在三大电容器领域进行研发、制造和销售的企业之一。江海股份的超级电容产品深度受益于UPS和数据中心共建体系的升级，EDLC和ILC产品正在全球电源和数据中心