【厉害】AI电源革命：未来3年5倍增长的黄金赛道

据LP Information数据，仅AI服务器AC-DC电源这一细分领域，全球市场规模预计将从2025年的20.89亿美元增长至2032年的95.21亿美元，年复合增长率高达21.1%。

AI电源产业正站在“技术变革”与“市场扩容”的双重拐点上。技术层面，随着单机柜功率向兆瓦级迈进，传统的交流UPS供电架构已逼近物理极限，以800V高压直流（HVDC）、固态变压器（SST）、垂直供电（VPD）为代表的新一代供电技术正从概念走向规模化落地。

第一章：产业暴涨前夜

近期，不管是从大陆代工链还是台湾核心电源公司反馈，HVDC的进展在加快。预计±400V HVDC Q3开始批量，27年大规模上量。技术路径上面的反馈，±400V到800V再到±800V。HVDC会给电源企业带来价值量的快速通胀，从之前UPS的2元/W，到HVDC 5-6元/W。且由于目前仅有4-5家企业实际上有HVDC样机，行业头部能够充分享受周期红利。

AI电源产业正站在“技术变革”与“市场扩容”的双重拐点上。技术层面，随着单机柜功率向兆瓦级迈进，传统的交流UPS供电架构已逼近物理极限，以800V高压直流（HVDC）、固态变压器（SST）、垂直供电（VPD）为代表的新一代供电技术正从概念走向规模化落地。市场层面，据LP Information数据，全球AI服务器AC-DC电源市场规模预计将从2025年的20.89亿美元增长至2032年的95.21亿美元，CAGR高达21.1%；若计入HVDC机架电源、BBU、DC-DC转换器等更广泛的供电系统，市场空间将更为可观。

AI算力的爆发式增长，正在以前所未有的速度推高数据中心的功率密度。从芯片层面看，英伟达GPU的热设计功耗（TDP）已从Maxwell时代的250W飙升至B200芯片的超过1000W，未来将持续攀升。从机柜层面看，通过NVL72（英伟达）、Superpod（谷歌）等多芯片设计，单机柜功率正从过去的几十千瓦迅速迈向100kW、甚至兆瓦级。Gartner预测，到2027年，40%的现有AI数据中心将因电力供应不足而导致运营受限

传统数据中心普遍采用交流UPS供电系统，其工作原理是典型的“交直交”双重转换。市电经整流器变为直流（给电池充电），再经逆变器变回交流供向负载。这套架构在功率密度要求不高的时代行之有效，但在AI时代暴露出三大核心缺陷：

第一，效率天花板。双重转换本身产生热能损耗，更重要的是，为确保可靠性，UPS通常采用N+1冗余设计，单机负载率常被限制在35%-53%，实际转换效率往往低于80%。

第二，空间与成本的不可持续。以搭载NVIDIA GB200 NVL72的设备为例，若沿用54V直流配电，仅铜母线就需多达200千克。一个1吉瓦规模的数据中心，机架母线所需铜量将高达50万吨。

第三，48V母线已无法支持兆瓦级机架。在兆瓦级功率下，使用48V直流母线意味着电流高达数万安培，不仅线损惊人，电源架也将占据大部分机柜空间，使计算设备无处安放。

第二章：技术不断进化

针对上述瓶颈，英伟达与OCP（开放计算项目）给出了清晰的迭代路径：

第一阶段（当前主流）：415/480VAC交流母线 + 50V直流输出。适用于单机架功率

第二阶段（中期过渡，2026-2027年）：引入HVDC sidecar架构。将电源系统从IT机柜中独立出来，布置在侧边电源架中，通过800V高压直流母线与IT机柜互联。这一架构已在英伟达Kyber机架系统中采用。

第三阶段（远期目标，2027-2028年）：基础设施级HVDC + 固态变压器（SST）。在设施层面集中完成所有AC-DC转换，将10kV中压交流电直接转换为800V直流电，通过高压直流母线输送到各个机柜，末端经DC-DC转换直接供给芯片。此方案可大幅减少转换级数，提升效率。

AI电源市场由多个细分赛道组成，包括AC-DC服务器电源、HVDC机架电源、DC-DC转换模块、BBU/CBU等。根据LP Information数据，仅AI服务器AC-DC电源这一细分领域，全球市场规模预计将从2025年的20.89亿美元增长至2032年的95.21亿美元，CAGR高达21.1%。

QYResearch的数据也印证了这一趋势，预计全球AI PSU市场规模将从2025年的21.85亿美元增长至2032年的55.32亿美元，CAGR 14.4%。未来七年AI电源市场将保持15%-20%以上的复合增长。

传统服务器电源是高度标准化的产品，价格竞争激烈。但在AI服务器中，电源的价值正在被重新定义。

第一，单模块功率提升驱动单价上升。欧陆通的高功率服务器电源（2000W-4000W）单价可达1000-4000元/只，而通用型服务器电源（800W-2000W）仅400-1000余元[citation:申万宏源]。随着单模块功率向5.5kW、8kW、12kW演进，单价有望进一步提升。

第二，80Plus钛金认证带来溢价。AI服务器对能效要求极高，普遍采用钛金级（96%+效率）电源，其设计复杂度、器件成本均显著高于普通电源。

第三，HVDC及SST方案的系统级价值。HVDC sidecar机架、固态变压器等不再是单一的电源模块，而是集成了配电、转换、备电、监控于一体的系统级产品，价值量可达数十万元甚至更高。

TrendForce分析指出，目前IT机架电源系统约占数据中心资本支出的3%-5%，随着高压直流方案的导入，这一比例有望走高。

据Precedence Research统计与预测，全球数据中心IT侧新增装机功率将从2024年的10.5GW激增至2030年的40.3GW。至2028年，北美新增AI数据中心功率可达71GW。

第三章：谁能重塑电源格局

为了量化投资逻辑，我们通过 Python 模拟了 AIDC 电力需求与电源组件价值的增长关系。

①HVDC

高压直流（HVDC）并非全新概念，国内早在2007年就开始探索240V HVDC在电信领域的应用。但在AI时代，HVDC的地位正发生质变——从“节能备选”升级为“支撑兆瓦级机柜的唯一可行方案”。

英伟达800V生态系统：英伟达明确提出，新一代AI工厂将从交流配电模式逐步转向800V直流配电模式[citation:天风证券]。其Kyber机架架构采用800V直流直接分配至各节点，通过单级转换实现更高的空间利用率和能源效率，测试显示机架体积减少26%，能耗降低约8%。

2025年10月，英伟达正式公布了800V直流电源架构的完整合作伙伴名单，覆盖芯片、电源组件到系统集成的全产业链。

②SST：电源系统的“芯片化”

固态变压器（SST）被视为HVDC架构的终极方案。它通过电力电子技术实现能量传递和电力变换，将10kV中压交流电直接转换为800V直流电，具备电气隔离、电压变换、无功补偿等功能。

SST的核心优势在于：

1）极致集成：将传统供电链路的多个环节浓缩为一套设备，大幅节省空间

2）高能效：全链路效率提升3%以上

3）材料节省：DC800V输出方案可比传统交流系统节省1.4吨变压器用铜和三分之二传输线缆用铜。

SST代表了数据中心直流供电系统的主要发展方向，其研发的关键难点在于功率变换模块（PSU）和高频隔离变压器。

③VPD：解决芯片级供电的最后一百米

在芯片层面，传统的横向供电（LPD）正遭遇物理极限。随着处理器工作电流不断攀升（预计未来十年将攀升至10000A），供电网络（PDN）内的电阻和电感效应引发的功率损耗急剧加剧。

垂直供电（VPD）将电压调节模块（VRM）直接放置在PCB背面、处理器正下方，通过穿透PCB垂直向上输送电力，有效缩短供电距离。

今年CES上，英伟达确定Rubin架构将采用VPD方案。英特尔、谷歌也均已开始尝试VPD方案。

综合以上分析，我们提出AI电源产业投资的三条核心逻辑：

第一，技术变革驱动价值重估。从UPS到HVDC再到SST，电源系统的技术门槛、产品形态、价值量均在提升。这一过程将重塑竞争格局，具备核心技术储备的企业有望获得估值溢价。

第二，市场空间确定性高。AI算力投资仍在加速上行通道，电源作为基础设施的“必选支出”，需求刚性确定。即使AI芯片迭代速度放缓，已建成的数据中心仍有能效升级需求。

第三，国产替代空间广阔。在AC-DC电源领域，大陆厂商市占率仍低，但已成功切入英伟达供应链；在HVDC领域，国内中恒电气等企业积累深厚，有望出海打开天花板。

AI电源产业正经历一场从“配套部件”到“战略咽喉”的价值重估。这场变革的底层驱动力是算力密度的指数级增长，技术方向是从交流到直流的系统性重构，市场空间是千亿级的增量蓝海。在这个过程中，具备核心技术储备、深度绑定头部客户、产品布局卡位准确的企业，有望享受“量价齐升”与“估值重构”的双重红利。