中信建投指出,AI芯片功率突破正推動數(shù)據(jù)中心電源向800V高壓直流架構(gòu)轉(zhuǎn)型,這是一場涉及供電體系重構(gòu)的產(chǎn)業(yè)鏈革命。投資應聚焦于高壁壘環(huán)節(jié),包括800V電源主機、解決直流滅弧的固態(tài)斷路器及第三代半導體等核心增量部件。
中信建投認為,隨著單顆 AI 芯片功率突破1000W大關,傳統(tǒng)的電力架構(gòu)已逼近物理極限。為了支撐未來 GW 級別的算力需求,數(shù)據(jù)中心電源正處于從交流向 800V 高壓直流(HVDC)徹底轉(zhuǎn)型的臨界點。這不僅僅是電壓等級的提升,而是一場涉及架構(gòu)重構(gòu)的供應鏈革命。
1月15日,中信建投在最新報告中指出,投資者應當關注這場變革中價值量最集中、技術壁壘最高的環(huán)節(jié),尤其是能夠提供 800V 電源主機(PSU/HVDC/SST)、以及為解決直流滅弧難題而必不可少的固態(tài)斷路器和第三代半導體(SiC/GaN)等核心增量部件。對于投資者而言,這不僅是技術迭代,更是真金白銀的產(chǎn)業(yè)紅利重新分配。
物理極限逼迫架構(gòu)重構(gòu):從“可樂瓶”到“口紅”的瘦身革命
中信建投指出了驅(qū)動這場電源革命的根本原動力:算力密度的指數(shù)級增長。
隨著以英偉達 Blackwell B200 為代表的芯片單體功率突破 1000W,以及未來 Rubin 架構(gòu)可能的進一步提升,單機柜功率正在向 MW(兆瓦)級邁進。報告分析認為,現(xiàn)有的 415V 交流供電體系在面對如此恐怖的功率密度時已顯得力不從心。
報告引用了極具沖擊力的數(shù)據(jù)對比來闡述升級 800V 的必要性:在傳輸 500kW 級功率時,如果沿用傳統(tǒng)的 50V 電壓等級,所需的銅母線直徑將達到驚人的 56mm,粗細堪比一個可樂瓶,這在寸土寸金的服務器機柜中是完全不可接受的。然而,一旦將電壓提升至±400V(即 800V 系統(tǒng)),線徑將驟降至 14mm,僅相當于一支口紅的粗細。
報告認為,這種物理層面的巨大優(yōu)勢,使得高壓化、直流化不再是一個可選項,而是數(shù)據(jù)中心發(fā)展的必然方向。通過 800V 直流供電,不僅大幅減少了銅材使用,更簡化了供電結(jié)構(gòu),使得傳輸更大功率成為可能。
英偉達白皮書定調(diào):Sidecar 邊柜與 SST 的終極路徑
報告深入解讀了英偉達發(fā)布的 800V 供電白皮書,認為這為行業(yè)確立了清晰的演進路徑。英偉達規(guī)劃的路線圖顯示,供電方案將經(jīng)歷從“交流”到“800V 直流(過渡)”,再到“800V 直流(Sidecar 方案)”,最終演進至“固態(tài)變壓器(SST)”的終極形態(tài)。
特別值得注意的是“電源外置”這一趨勢。隨著功率飆升,電源模塊占用的機架空間越來越大。如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)方案,電源將擠占近一半的機柜空間,導致計算算力密度下降。
因此,英偉達和 OCP(開放計算項目)都傾向于將電源獨立出來,形成所謂的 Sidecar(邊柜)方案。報告分析,這種架構(gòu)變革直接催生了全新的硬件需求:HVDC 主機和 SST(固態(tài)變壓器)。尤其是 SST,被報告視為終極供電方案,它能將電網(wǎng)的中壓交流電一步直降為 800V 直流,雖然目前技術尚在試點,但其節(jié)省變壓器、提升效率的潛力巨大。
硬件升級的紅利:30kW 模塊與固態(tài)斷路器的崛起
在具體的硬件層面,中信建投報告強調(diào)了 PSU(電源供應單元)功率密度的跳躍式升級。為了適配 800V 架構(gòu),PSU 單體功率正從目前的 3kW/5.5kW 向 30kW 級別演進。這一過程極大地提升了技術壁壘和價值量,因為要在體積受限的情況下實現(xiàn)如此高的功率轉(zhuǎn)換,必須大量采用 SiC(碳化硅)和 GaN(氮化鎵)等第三代寬禁帶半導體器件。
此外,報告特別提示了一個關鍵的新增增量環(huán)節(jié):固態(tài)斷路器。由于直流電沒有過零點,傳統(tǒng)機械開關在切斷高壓直流時會產(chǎn)生難以熄滅的電弧,造成極大的安全隱患。
英偉達在 800V 白皮書中明確提出使用固態(tài)斷路器進行保護,利用半導體器件實現(xiàn)微秒級的快速關斷和無弧分斷。報告認為,這是應對 HVDC 直流電難以開斷問題的最佳選擇,也是未來數(shù)據(jù)中心安全體系中的剛需組件。
投資風向標:鎖定高壁壘與核心增量
基于上述產(chǎn)業(yè)邏輯,中信建投報告建議投資者緊密跟蹤符合 800V 高壓化、直流化趨勢的標的。
報告認為,投資機會主要集中在四大方向:首先是價值量最集中、技術門檻最高的 AIDC 電源主機環(huán)節(jié),包括 PSU、HVDC 和 SST 設備;其次是為解決高壓直流痛點而生的核心零部件,特別是固態(tài)斷路器、機柜級 DC/DC 以及電子熔斷器等新增環(huán)節(jié);最后是支撐整個高功率密度實現(xiàn)的底層材料——第三代半導體(GaN、SiC)。
報告堅信,在這一輪由 AI 算力驅(qū)動的能源革命中,能夠提供高壓直流解決方案的企業(yè)將獲得顯著的阿爾法收益。
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