摘要：我们认为，AI服务器电源是下一个千亿元市场，根据测算市场规模有望于2025E-2027E快速提升，模组/芯片市场规模CAGR预计为110%/67%，核心受益环节集中在PSU、PDU、BBU及DC-DC（PDB+VRM）等器件。我们认为，随着GaN/SiC渗透、
我们认为，AI服务器电源是下一个千亿元市场，根据测算市场规模有望于2025E-2027E快速提升，模组/芯片市场规模CAGR预计为110%/67%，核心受益环节集中在PSU、PDU、BBU及DC-DC（PDB+VRM）等器件。我们认为，随着GaN/SiC渗透、800V HVDC+SST架构落地及智能电源管理普及，龙头厂商市占率与业绩有望提升，二线厂商或承接溢出订单。
Abstract
摘要
我们认为未来AI服务器电源产业链的核心增量将主要集中在五个方向：1）PSU与DC-DC（VRM+PDB）：受益于GaN/SiC对传统硅器件的替代，在高功率密度趋势下价值量有望显著提升；2）HVDC+SST架构：英伟达牵头，有望自2027年起放量，带来电力架构升级与价值量上移；3）PDU：随着VR300 NVL 576单柜功率迈向600kW，有望由传统配电单元升级为高功率密度与智能化兼具的核心环节；4）BBU：在AI训练对连续性要求提升下有望从选配走向标配，市场空间稳步扩容；5）电容、电感：被动器件也有望在功率密度提升与高压直流化趋势中持续受益。
我们测算，AI服务器电源模组市场规模（PDU、AC-DC、DC-DC）2025E/2026E/2027E预计分别为74/150/325亿美元，CAGR+110%，其中AI服务器电源芯片市场规模2025E/2026E/2027E预计分别为55/96/154亿美元，CAGR+67%。价值量方面，1）按芯片口径测算，NVL72服务器电源系统价值量中PSU约9,647美元，BBU约7,200美元，PDB约4,500美元，VRM约5,783美元。2）按模组口径测算，HVDC电源模组约9万美元，AC-DC电源模组约3.3万美元，DC-DC电源模组约4.6万美元。
我们认为AI服务器电源未来有望沿三大方向演进：1）GaN/SiC等第三代半导体加速渗透，带来更高能效与更低单位功耗成本；2）800V HVDC与固态变压器（SST）架构自2027年起逐步放量，推动高压直流化集中趋势，具备系统级集成能力的厂商份额有望提升；3）智能电源管理与数字化控制快速渗透，在高功率AI场景下帮助客户降低能耗与运维成本，有望强化电源厂商在客户侧的黏性与定价权。
风险
行业竞争加剧，服务器出货量不及预期，产业升级进展不及预期等。
Text
正文
投资摘要：AI服务器电源五个关键问题
AI服务器电源涉及哪些环节和芯片？
我们认为，AI服务器电源体系可分为三层：供电体系（UPS、HVDC、PDU）、AC-DC转换（PSU、PMC、BBU）和DC-DC转换（PDB、VRM）；电源链条涵盖从外部供电保护到板级精细化稳压的全链路，核心驱动力来自高功率密度、高能效与智能化趋势。其中，UPS与PDU保障供电连续与分配，PSU负责交流到直流的高效转换，PMC与BBU实现管理与备用，PDB与VRM完成板级与芯片级稳压。对应芯片环节，UPS侧包含PFC、逆变控制与BMS芯片；AC-DC侧正由传统硅MOSFET/IGBT加速向GaN/SiC过渡；DC-DC侧则以DrMOS、多相控制器和PMIC为核心。
AI服务器电源的市场空间有多大？
我们测算全球AI服务器电源市场规模（芯片口径）有望由2025年的约55亿美元快速增长至2027年的154亿美元，CAGR+67%。这一增速主要来自英伟达NVL72的持续放量、VR200 NVL 144及VR300 NVL 576的集中出货，以及高功率ASIC机型的逐步渗透，高功率架构及新型供电方式将不断抬升市场空间。
市场规模方面，模组口径下，我们测算服务器供电体系市场规模有望由2025年的178亿美元增长至2027年的195亿美元，CAGR+4.69%；AC-DC电源模组市场规模有望由2025年的25亿美元增长至2027年的108亿美元，CAGR+108%；DC-DC电源模组市场规模有望由2025年的34亿美元增长至2027年的152亿美元，CAGR+111%。
单机价值量方面，我们测算，在芯片口径下，以NVL72 GB300为基准，整机电源系统价值量约7.09万美元（对应单位价值0.54美元/W），核心环节拆分为：PDU约4.37万美元、PSU约0.96万美元、BBU约0.72万美元、PDB约0.45万美元、VRM约0.58万美元；在模组口径下，AC-DC约3.3万美元、DC-DC约4.62万美元，NVL 144 HVDC模块价值更高，约9万美元。
AI服务器电源有哪些发展方向？
我们认为，AI服务器电源主要会沿着三个方向演进：1）供电架构升级，短期“巴拿马电源”有望在UPS与HVDC之间承接过渡，长期800V HVDC+SST有望取代UPS，推动能效、空间利用率和可靠性全面提升；2）核心功率器件升级，随着单机功率和效率要求不断提升，SiC/GaN等第三代半导体在PSU与DC-DC环节加速渗透，有望成为高功率密度电源的关键驱动力；3）电源管理智能化，机架级储能、动态调度和软件预测控制逐步普及，有望实现削峰填谷与电网协同，推动电源体系向“高效、低波动、自适应”方向演进。
AI服务器电源产业链主要有哪些核心增量环节？
我们认为，材料迭代与架构升级构成产业链主要成长逻辑，未来增量主要来自五个方面：1）PSU/DC-DC受益于GaN/SiC渗透，价值量有望提升；2）800V HVDC与SST架构自VR200 NVL 144放量后有望驱动电力系统升级；3）PDU在高功率密度与智能化管理需求下有望扩容；4）BBU有望逐步由选配转为标配；5）电容、电感等被动元件需求有望同步扩张。
图表1：AI服务器电源核心环节量价拆分测算、市场空间及相关公司
注：图内测算为中金公司研究部测算，HVDC价值量测算基于VR200 NVL 144架构，其余价值量基于NVL72 GB300架构
资料来源：Global Technology Research，SemiAnalysis，Navitas，MPS，公司官网，中金公司研究部
图表2：AI服务器电源芯片口径市场空间（亿美元）
注：图内测算为中金公司研究部测算
资料来源：Global Technology Research，SemiAnalysis，Navitas，MPS，公司官网，中金公司研究部
一、AI服务器电源涉及哪些环节和芯片？
AI服务器电源分为哪些工作环节？
AI服务器电源系统是为AI服务器提供稳定、高效供电的核心基础设施，主要满足AI训练、推理等场景下GPU、ASIC等高算力芯片的用电需求。相较于普通服务器，其电源系统在功率密度、转换效率、动态响应能力和智能化管理等方面要求更高，以应对AI服务器的高能耗和复杂负载特性。
从架构上看，AI服务器电源系统可分为三层：供电体系（UPS、PDU等外部供电与配电设备）、AC-DC转换（PSU、BBU等机箱内交流转直流模块）和DC-DC转换（PDB、VRM等板级与芯片级稳压模块）。
► 供电体系：包括位于机柜外部的UPS（不间断电源）和PDU（配电单元），负责市电输入、配电与初步保护；
► AC-DC转换层：包括机箱内部的PSU（电源供应单元）、PMC（电源管理控制器）与BBU（电池备份单元），将交流电转换为直流母线电并在断电时提供短时备用，输出电压通常为48V；
► DC-DC转换层：包括PDB（电源分配板）和VRM（电压调节模块），将48V直流母线电进一步分配并稳压至各板卡及核心芯片所需电压，输出电压通常为12V或1V以下。
图表3：AI服务器电源供电流程图
资料来源：维谛技术白皮书《运营商全直流供电方案》，Navitas，MPS，中金公司研究部
供电体系主要包括 UPS、HVDC架构、PDU等供电设备
#1 UPS需求韧性延续，驱动力转向高效能、模块化与智能化升级
我们认为，UPS（Uninterruptible Power Supply）在AI数据中心供电体系中仍不可或缺，中短期需求有望持续增长。其主要功能在于通过稳压稳频保障供电连续性，并在市电中断时实现毫秒级切换，避免关键数据和芯片损坏。随着英伟达800V HVDC架构逐步推广，业内普遍认为其在高能效、大规模数据中心场景具备优势，我们认为在兼容性、改造成本及生态成熟度限制下，中短期内UPS并不会被完全替代，UPS在AI数据中心的需求仍有望维持增长。
我们认为，在需求扩张的背景下，受限于产能与技术门槛，行业集中度预计维持高位而非进一步提升。根据麦肯锡，到2030年全球数据中心容量预计将从2023年的55GW增长至171–298GW，对应CAGR19%–27%。我们认为，在此背景下，UPS市场需求有望持续放量，但由于头部厂商产能扩张难以完全覆盖需求，部分新增订单可能向二线厂商转移，从而对现有格局形成一定稀释。
我们认为，尽管数据中心架构不断演进，UPS需求韧性并未削弱，其增长动能正由传统保障型功能转向高效能、模块化与智能化升级。
#2 HVDC：AI数据中心电源架构的核心演进方向
我们认为，HVDC（高压直流供电）正在成为AI数据中心电源架构的核心演进方向。与传统UPS架构相比，800V HVDC的最大差异在于省去了 UPS 的逆变环节（DC-AC），实现从交流到高压直流的直接供电。
我们认为，未来几年HVDC有望在高功率数据中心中快速渗透，但难以完全取代UPS，两种架构有望长期并存。HVDC凭借更高效率、空间利用率和配电路径简化，在AI服务器功率持续攀升的背景下优势愈发凸显。
我们认为，随着800V HVDC预计在2027年进入大规模部署阶段，数据中心电源市场有望迎来新一轮扩容。根据2025年GTC大会，台达作为NVIDIA 800V HVDC生态的核心合作伙伴，展示了19英寸72 kW HVDC电源机架（集成两个36 kW PSU），具备800V高压输出和高达98%的能效，为高功率AIDC场景提供高密度、低损耗的供电方案。。尽管当前大多数服务器电源模块仍采用交流输入，直流标准在短期内受制于成本与兼容性难以普及，但随着AI服务器功率快速跨越新台阶，我们判断800V HVDC的渗透率有望在2027年后加速提升。
#3 PDU：整体扩容与智能化驱动
我们认为，PDU（Power Distribution Unit）正在从单一的电力分配模块，演变为AI/HPC数据中心中不可或缺的配电设备，市场潜力有望持续释放。PDU位于机柜侧，是外部供电进入机柜后的末端配电与监测设备。根据Fortune Business Insights，2023年全球PDU市场规模约37.4亿美元，预计到2030年有望达到98.4亿美元，对应CAGR为14.8%，其中数据中心需求是核心驱动力。
我们认为，智能PDU已成为未来增长的重要板块。根据Mordor Intelligence，2025年全球智能PDU市场规模约为35.2亿美元，预计到2030年将达到55.3亿美元，对应CAGR为9.4%；市场份额方面，2024年北美占据37%市场份额，亚太地区则以约9.9%的CAGR高速扩张。
AC-DC主要包括PSU、PMC及BBU等电源模组
AC-DC主要由电源供应单元PSU、电源管理控制器PMC及电池备份单元BBU组成。
#1 PSU：AI驱动价值量提升，市场集中度高
我们认为，PSU是AI服务器电源链条中AC-DC转换的核心环节，其价值量与技术壁垒有望大幅提升。PSU（Power Supply Unit）负责将市电（通常为三相交流）转换为直流母线电（常见为48V）并供后续DC-DC模块使用。传统PSU仅承担基础的交流-直流转换，但在 AI/HPC等高功率密度场景下，PSU不仅需具备高转换效率与超过100 W/in³的功率密度，还须支持冗余与热插拔特性，以保障GPU/ASIC集群在动态负载下的稳定供电。
2025年台达、光宝、华为与Advanced Energy为全球前四大供应商，合计市场份额超过50%。主流PSU通常由PFC（功率因数校正）级和LLC谐振变换级组成：
► PFC：将交流电整流并校正功率因数，提高输入电能利用率并减少对电网的谐波污染。
► LLC：负责将PFC输出的高压直流转换为目标直流电压，并通过软开关技术提升转换效率、降低开关损耗。
#2 PMC：高功率电源架构的核心增量环节
我们认为，随着AI服务器功率密度不断提升，电源系统已不再只是供电模块的堆叠，而是演变为需要实时感知与调度的智能化网络，其中PMC（Power Management Controller）成为AC/DC系统的核心控制枢纽。
#3 BBU：有望由选配升级为AI数据中心标配
我们认为，BBU（Battery Backup Unit）有望逐渐成为AI数据中心的标配，其作用不再只是传统意义上的应急电源，而是机柜级电力架构中确保高性能计算连续性的重要一环。与集中式UPS相比，分布式BBU可在毫秒级响应市电波动，保障GPU训练过程中的大规模参数不丢失，这一点在高密度AI服务器场景下尤为关键。
市场规模扩容，整体集中度逐步提升，领先厂商通过技术创新和并购持续巩固优势地位。根据NTELMARKET Research，2024年全球服务器BBU市场规模约4.06亿美元，预计由2025年的4.3亿美元增长到2031年的5.86亿美元，CAGR+5.4%；
DC-DC电源模组主要包括PDB及VRM模块
DC/DC模块是集成于服务器基板上的关键电源单元，其主要功能是将上游供来的高压直流（如48V）精准转换为更低电压直流，满足各核心部件（CPU、GPU、内存、存储等）对小电压、大电流的需求。典型设计分为两个阶段：
► 第一阶段使用IBC（Intermediate Bus Converter），将48 V转出一个中间母线电压（如 12 V），作为系统分布电压来源。根据Global Technology Research，NVIDIA GB300中已将IBC功能集成于PDB（Power Distribution Board）上，实现降压与分配功能的合板化。
► 第二阶段板载板级转换，由VRM（Voltage Regulator Module）或POL（Point of Load）转换为芯片所需的超低电压（如1 V以下）以驱动CPU、GPU等关键部件。
在AI服务器与高性能计算的驱动下，数据中心对高效率、高功率密度DC-DC方案的需求明显提升。根据Fortune Business Insights数据，全球DC-DC转换器市场规模预计有望从2025年的136.1亿美元增长至2032年的284.7亿美元，CAGR+9.66%。
AI服务器电源各主要环节都会用到哪些芯片？
UPS环节主要包括PFC、逆变控制器及BMS等核心芯片
UPS环节所使用的芯片主要包括PFC（功率因数校正控制器）芯片、逆变控制芯片以及BMS（电池管理系统）芯片。
► 功率因数校正（power factor correction，简称PFC）作为UPS输入端的核心模块，通过优化电能质量、抑制谐波污染，确保UPS系统的高效可靠运行。
► 逆变控制芯片是UPS的核心组件，主要负责将直流电高效、稳定地转换为交流电，并确保输出波形质量与电网匹配。常见方案既包括TI等厂商的DSP控制芯片，也涵盖MCU和专用电源控制IC等类型，不同架构在处理性能、外设集成度和成本上各有侧重。
► 在UPS系统中，储能管理芯片涵盖电池管理系统（Battery Manager System）芯片以及超级电容驱动芯片。BMS芯片在服务器电源中主要承担电池状态监测与安全保护功能，同时集成隔离通信接口和电源模块设计，确保高压与低压电路的安全隔离，保障数据中心备用电源系统的稳定运行。
AC-DC环节：第三代半导体GaN及SiC加速渗透
我们认为，当前AC/DC环节仍以硅基MOSFET为主流，第三代半导体功率器件（碳化硅、氮化镓）正加速渗透，凭借在高功率密度、高频率和高能效设计中的优势，有望逐步成为下一代AC/DC电源设计的关键驱动力。根据东芝半导体，碳化硅（SiC）具备高热导率、宽禁带（4H-Sic约3.26 eV）和优异热稳定性，可在更高温度、电压下运行，提升功率转换效率并降低能耗；根据STMicroelectronics，氮化镓（GaN）则拥有更宽禁带（约3.39 eV）和高电子迁移率，支持更高频开关及平面变压器设计。我们认为两者协同应用有助于提升服务器电源的功率密度与能效表现，根据Navitas，其4.5kW AI电源参考设计采用GaNSafe（GaN）与GeneSic（SiC）混合方案，相较3.2kW CRPS电源在输出功率与功率密度上显著提升，验证了该组合的潜在优势。
从市场格局来看，SiC功率器件集中度较高。我们认为，SiC市场格局较为稳固。
相较之下，GaN市场竞争更为活跃，格局出现明显变化，市场规模有望大幅增长。根据TrendForce，2023年英诺赛科（Innoscience）市占率由2022年的17%快速攀升至31%，跃居全球第一，体现出其在出货规模和量产能力上的优势；Infineon虽通过并购GaN Systems叠加自有产品线加速布局，但其与EPC、Renesas（原Transphorm）等厂商合计仅约36%，尚未形成主导地位；传统厂商如Navitas和Power Integrations则份额相对下滑，反映出市场格局尚未稳定。根据Mobility Foresights，全球数据中心用GaN电源IC市场有望由2024年的4.2亿美元增长至2030年的16.2亿美元，CAGR+25.1%。我们认为，GaN市场的竞争重心正在由技术突破转向规模化量产与产业链整合，未来格局仍可能继续演变。
DC-DC环节主要包括DrMOS、多相控制器及PMIC等核心芯片
DC-DC环节的核心芯片包括DrMOS、多相控制器和PMIC，它们分别承担高频功率转换、多相协同控制及系统级电源管理功能。这三类芯片共同支撑了从高压大电流转换到精细化供电的全链路需求，推动AI服务器能效跃升。
► DrMOS：我们认为，DrMOS作为多相电源方案的核心功率器件，用量与GPU功率和供电相数直接相关。根据戴尔，当前B200单卡功耗已超过1000W，DrMOS用量有望随之进一步提升。
► 多相控制器：我们认为，在高功耗GPU（如B200、B300）等千瓦级应用中，单颗控制器难以覆盖全部大电流需求，实际设计往往采用多颗多相控制器协同工作，以实现对大规模并联DrMOS的精细化管理与冗余保障；这一趋势有望推动高相数控制器在AI服务器中的渗透率持续提升。
► PMIC：我们认为，受高功率密度、动态负载管理及冗余设计驱动，AI服务器DC-DC PMIC用量有望持续增长。
二、AI服务器电源的市场空间有多大？
英伟达DGX GB300 NVL72服务器电源价值量测算
根据Navitas及MPS，当前主流AI数据中心服务器的供电架构通常包括AC-AC变换（PDU）、AC-DC整流（PFC）、DC-DC变换（LLC）、末端DC-DC稳压（PDB+VRM）等环节，并配备电池备份单元（BBU）以保障断电情况下的持续运行。该架构助力实现从市电到GPU端的全链路电能转换与稳压，兼顾效率与可靠性。
在现有各类AI服务器机型中，NVIDIA NVL72完整覆盖了上述供电链路，且在设计中广泛采用高效功率器件与模块化布局，我们认为具有高度的代表性。此外，根据Supermicro，NVL72 GB300的额定整机功率达到132 kW，处于当前商用AI服务器的高功率段，能够反映行业向更高算力、更高能耗机型演进的趋势。根据英伟达官网，CoreWeave、IBM、Cohere、Mistral 等机构已纷纷部署GB200 NVL72，将其作为处理大规模推理任务的核心平台，我们预期NVL72将成为英伟达未来的主力出货机型，具备高度的代表性，因此我们选取NVL72作为电源价值量测算的基准案例。
图表4：主流数据中心电源架构
资料来源：Navitas，MPS，中金公司研究部
根据我们测算，以NVL72 GB300为基准，其整机电源系统总价值约7.09万美元（含PDU、PSU、BBU、PDB与VRM），对应132kW整机功率，单位价值约0.54美元/W。各核心环节测算结果如下：
► PDU：根据我们测算，NVL72配套的PDU平均单柜配置价值约为4.37万美元。该估算基于Dell Technology官网在售的主流PDU功率规格，结合不同功率类型的单价、配置数量及冗余设计（N+2），涵盖5.7kW至17.5kW的主流型号。
► PSU：根据我们测算，NVL72单台服务器所配套的PSU平均价值量约为9647美元。该估算基于12kW典型方案的架构，取核心器件数量区间的均值后，得出每块PSU核心器件平均总价值约439美元；按单机配置48块5.5kW PSU，折算至12kW功率后约为22块进行推算。
► BBU：根据Global Technology Research，按单个BBU额定功率约5.5kW计算，NVL72服务器共配置24个BBU，单价约300美元，总价值约7200美元。
► PDB：根据Global Technology Research，NVL72中每个compute tray配备一个8kW的PDB模块，共有18个compute tray，单价约250美元，总价值约4500美元。
► VRM：根据Global Technology Research，NVL72中每个Compute Tray含2块Bianca板（即GB200主板），每块Bianca板上配置144颗MP87006 SPS（Smart Power Stage）及9颗MP2891数字控制器（16相）。按每套NVL72配置18个Compute Tray计算，VRM总价值约5783万美元，其中SPS价值约5443美元，多相控制器价值约340美元。
图表5：NVL72配套PDU容量与价值量测算
注：图内测算为中金公司研究部测算
资料来源：Dell Techonology，中金公司研究部
图表6：NVL72配套PSU典型方案价值量测算
资料来源：Navitas，Global Technology Research，中金公司研究部测算
图表7：NVL72配套BBU、PDB及VRM典型方案价值量测算
注：图内测算为中金公司研究部测算
资料来源：Global Technology Research ，中金公司研究部
以NVL72推算其他主流AI服务器电源芯片口径价值量及市场空间
#1英伟达服务器电源芯片口径价值量及市场空间（2025E-2027E）
根据我们测算，英伟达各类型服务器整机电源价值量区间覆盖约1500美元至26万美元。当前主要英伟达服务器在电源系统上的价值量可基于NVL72 GB300的基准进行推算。以NVL72为例，其整机功率约132kW，总电源价值约7.09万美元，对应单位功率价值约0.54美元/W。在此基础上，根据各机型在电源架构、模块配置（如是否配备BBU、PDU等）及功率规格上的差异，结合各公司官网信息，对NVL72 GB300的单位价值量进行剔除或折算后应用于不同产品。
图表8：英伟达服务器电源测算假设
资料来源：英伟达官网，SemiAnalysis，中金公司研究部
图表9：英伟达服务器电源芯片口径价值量径测算
注：图内测算为中金公司研究部测算
资料来源：各公司官网，SemiAnalysis，中金公司研究部
基于英伟达服务器电源整机价值量及出货量的预测，我们测算2025E/2026E/2027E英伟达服务器电源（芯片口径）市场规模分别为42/71/116亿美元，CAGR+66%；其中，DGX GB300 NVL72与VR200/VR300等高功率平台的集中出货预计将在2026–2027年加速放量，或将成为驱动市场空间扩张的核心动因。
图表10：2025E-2027E英伟达服务器出货量（台）
注：图内测算为中金公司研究部测算
资料来源：各公司官网，中金公司研究部
图表11：2025E-2027E英伟达服务器芯片口径市场空间（亿美元）
#2 ASIC服务器电源芯片口径价值量及市场空间（2025E-2027E）
我们以NVL72 GB300电源系统单位价值量0.54美元/W为基准，按是否配置BBU进行口径调整：含BBU为0.54美元/W，不含BBU为0.48美元/W。因ASIC服务器确定性较英伟达为弱，我们对ASIC不同机型的整机电源单位价值量进行系数化调整，综合考虑成本下降、功率增长以及技术复杂度等趋势因素，使预测结果能够动态反映时间推移下的变化。
图表12：ASIC服务器电源推算假设
资料来源：各公司官网，中金公司研究部
图表13：2025E-2027E主要ASIC服务器芯片功率及整机电源单位价值量
基于ASIC服务器电源价值量与出货量假设，我们测算2025E/2026E/2027E全球ASIC服务器整机电源市场空间（芯片口径）分别为13/25/38亿美元，CAGR+71%。其中，AWS凭借Trainium系列的出货，2027E芯片口径整机电源市场空间有望达20亿美元（占比超五成）；AMD 、Google、Microsoft次之，预计分别贡献约8/5/4亿美元。我们认为，鉴于高功率平台渗透与电力架构（如BBU/HVDC）升级带来的单位价值抬升，预计2026–2027年将成为ASIC服务器电源市场的放量期。
图表14：2025E-2027E主要ASIC服务器出货量及芯片口径整机电源市场空间
注：我们NVIDIA GB300 NVL72、AWS Trainium2（Trn2-Ultra，按每架计）与Dell PowerEdge XE9680（8×MI300X）的公开功耗，我们估算其平均芯片功率/整机功率占比约为0.73；据此作为经验系数，对其他ASIC服务器的整机IT功率进行推算。
资料来源：各公司官网，中金公司研究部
#3 AI服务器电源芯片口径市场空间测算（2025E-2027E）
综合来看，我们测算2025E/2026E/2027E全球AI服务器整机电源市场空间（芯片口径）分别为55/96/154亿美元，CAGR+67%。我们预计2025E–2026E年增速主要由NVL72、NVL144、NVL576、AWS及AMD等高功率机型的持续放量驱动，2027年VR200 NVL 144及VR300 NVL 576的集中放量将成为新增量核心贡献。从结构上看，高功率机型在整机电源价值量上的优势将持续放大，尤其是英伟达800V HVDC等新一代供电架构的导入，我们认为有望大幅提升单机功率密度及系统价值量，进一步推动市场空间扩容。我们认为，2025E-2027E AI服务器电源市场空间有望保持高速增长，且在新架构渗透与高端化趋势驱动下，市场天花板有望持续抬升。
图表15：2025E-2027E主流AI服务器芯片口径单位价值量（万美元）
注：图内测算为中金公司研究部测算
资料来源：公司官网，中金公司研究部
以单位价格推算HVDC、AC-DC及DC-DC电源模组价值量（以VR200 NVL 144及NVL72 GB300为基准）
根据我们测算，NVL72 GB300电源架构中，AC-DC电源模组约3.3万美元，DC-DC电源模组约4.62万美元；VR200 NVL 144 HVDC电源模组约9万美元。此前我们以芯片拆分口径进行估算，得出AC-DC价值量为2.32万美元（PSU+BBU），DC-DC价值量1.03万美元（PDB+VRM），而本次则改以模组口径测算：假设HVDC电源模块单价为0.30美元/W，按VR200 NVL 144单机300kW功率，对应价值约9万美元；假设AC-DC电源模块单价为0.25美元/W，按NVL72 GB300单机132kW功率，对应价值约3.3万美元；假设DC-DC电源模块单价为0.35美元/W，按同样功率，对应价值约4.6万美元。
图表16：AC-DC及DC-DC电源模组口径价值量测算（模组口径）
注：图内测算为中金公司研究部测算
资料来源：Global Technology Research，中金公司研究部
三、AI服务器电源有哪些发展方向？
四、AI服务器电源产业链主要有哪些核心增量环节？
综合来看，我们认为，未来AI服务器电源产业链的核心增量将主要来自PSU及DC-DC环节的材料升级、HVDC+SST架构推广带来的价值量上移、PDU需求扩容、BBU的渗透提升，以及被动元件随功率密度提升而带来的扩容。具体看：
► PSU与DC-DC（GaN/SiC渗透替代）：我们认为，在AI服务器功率需求快速上升的背景下，GaN与SiC的高压特性有望逐步替代传统硅器件，目前主要在PSU环节进行替代，未来有望持续渗透至DC-DC及板级环节。我们测算，芯片口径单机柜NVL72 GB300 PSU价值量约9,647万美元，模组口径AC-DC价值量约3.3万美元；芯片口径DC-DC价值量1.03万美元，模组口径DC-DC价值量4.62万美元；三代半（GaN/SiC）已在PSU侧的PFC与LLC环节示范应用，未来有望持续扩展至机架/中压 DC‑DC（VCDC）、板级VRM/POL以及PDB的热插拔保护等环节。根据Mobility Foresights，全球数据中心用GaN电源IC市场有望由2024年的4.2亿美元增长至2030年的16.2亿美元，CAGR+25.1%，我们认为，伴随GaN/SiC渗透率提升，PSU及DC-DC（含PDB与VRM）市场空间有望进一步扩容。相关厂商包括台达、光宝等模组厂商，以及英飞凌、Navitas、英诺赛科、MPS等具备三代半能力的芯片厂商。
► HVDC+SST架构（电力架构升级）：我们认为，英伟达牵头推动的800V HVDC架构，有望自2027年VR200 NVL 144系统放量后成为主流。HVDC结合SST（固态变压器）可实现高压直流直供、电力功能集成与数字化控制，相较传统UPS方案具备更高效率与更小占地。我们测算，单机柜VR200 NVL 144 HVDC电源价值量约9万美元。根据fortune business insights，全球SST市场规模有望由2023年的1.2亿美元增长至2032年的3.0亿美元，CAGR达10.4%。我们认为，英伟达VR200 NVL 144架构升级叠加出货确定性，有望驱动HVDC+SST配套市场持续扩容。相关厂商包括台达、光宝、麦格米特等模组厂商，以及英飞凌、Navitas、德州仪器、意法半导体等芯片厂商。
► PDU（高功率密度+智能化管理驱动）：我们认为，随着AI服务器机柜功率快速提升（VR300 NVL 576有望达600kW），PDU有望由传统的基础配电功能升级为兼具大电流承载与智能精细化监控的关键环节。我们测算，单机柜NVL72 GB300 PDU价值量约4.37万美元。根据Mordor Intelligence，2025年全球智能PDU市场规模有望由2025年的35.2亿美元增长至2030年的55.3亿美元，对应CAGR+9.4%。我们认为，在功率上升、智能化需求增强及AI服务器出货量增长的推动下，市场空间有望加速扩张。相关厂商包括施耐德、Vertiv、Eaton等海外厂商及科华数据、易事特等本土厂商。
► BBU（标配化趋势）：我们认为，随着AI训练对连续性的要求提升，分布式BBU有望逐步由选配转为机柜标配。机柜级BBU可在毫秒级响应电压波动，保障高性能计算连续性。我们测算，单机柜NVL72 BBU价值量约7200美元，在AC-DC环节占比较高。根据NTELMARKET Research，全球服务器BBU市场规模有望由2025年的4.3亿美元增长至2031年的5.86亿美元，CAGR+5.4%。我们认为，伴随高功率服务器持续放量，BBU市场将稳步扩容。相关厂商包括东芝集团、英飞凌、村田电子、电气化学（TDK）等海外领先厂商，以及本土代表蔚蓝锂芯。
► 电容/电感（被动器件）：我们认为，功率密度提升和高压直流化趋势也有望带动电容、电感等被动器件需求持续增长。相关厂商包括村田电子（多层陶瓷电容与高频滤波器）、KEMET（多材质电容）、Eaton（高功率密度电感）、威世科技（全系列被动元件）及国产电容龙头江海股份。
风险
行业竞争加剧：AI服务器电源赛道吸引传统电源、整机厂与第三代半导体厂商加速入局，价格竞争与快速迭代可能压缩龙头利润空间；若在高功率密度、效率与交付能力上失去领先，订单与市占率或承压。
服务器出货量不及预期：下游云厂与互联网公司资本开支、AI应用落地节奏及供应链约束均可能导致服务器出货不及预期；若训练/推理项目延后或结构性需求放缓，可能直接影响电源模组与芯片需求释放。
产业升级进展不及预期：包括GaN/SiC渗透、800V HVDC+SST 架构与液冷等新技术的客户认证、标准兼容与成本曲线若推进不及预期，可能导致单位价值量提升与份额兑现节奏放缓，业绩弹性可能低于预期。
来源：财富智囊
