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1、證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明01證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明2025年2月12日AIDC系列（一）：電源、配電、冷卻的發展趨勢民生電新 鄧永康/許浚哲證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明 AI浪潮推動服務器功率提升，AIDC供配電架構或將發生重大變化。全球AI市場規模擴增，數據中心資本開支加速。芯片單體功耗急速增加，帶動單臺服務器功耗提升。芯片方面，英偉達的H100和H200單芯片功耗為700W，GB200達到2700W，單芯片功耗顯著提升；服務器配置方面，區別于傳統8卡服務器的常規10KW的功耗、40KW的整機柜功率，GB200 NVL72架構則需要72顆GPU，

2、整體功率大幅提高到120KW。AI訓練和推理任務需要處理海量數據，對算力的需求激增，這要求GPU具備更高的計算能力，單體功耗顯著提升，進而帶動機柜功耗的大幅增加。未來AIDC的需求呈現高功率、高密度、高效率、高可靠性趨勢，這將使整個數據中心的供配電架構發生重大變化。同時，大功耗下散熱系統也將變得尤為關鍵。電源趨勢：高效率、高功率1、機柜外電源：高壓HVDC方案創新提出，可進一步提升效率。傳統HVDC輸出電壓等級240、380V，未來新一代HVDC將提高到750V/800V等輸出電壓，直流供電系統減少交直流變換環節，轉換效率可從95%提升到98%。2、機柜內電源：AI服務器電源升級，功率密度提升

3、。PSU架構從3kW、3.3kW到8kW、12kW的電源功率進階，功率密度將從32W/立方英寸提升至100W/立方英寸，核心是通過硅、SiC、GaN等半導體材料提升電源的功率密度，以在有限的空間內提供更高的功率輸出。傳統8卡服務器為6*3.3kW的電源架構，NVL72架構為6*5.5kW*8的電源架構。同時也可能加入BBU的設計作為后備電源。配電趨勢：預制化、模組化、智能化配電相關變化：未來AIDC的趨勢正朝著超大規模和快速部署等方向演進，這將推動電力模組化、預制化、智能化趨勢，集成配電柜、變壓器、UPS/HVDC等環節，節省供配電部分的占地面積，工廠預制連接銅排，現場施工簡便，提升安裝效率，

4、同時可集中監控管理設備運行。AIDC配電的新趨勢將帶動電路元器件升級，同時電能質量管理也需要提升。此外母線的應用在數據中心里也可能提升，前端連接母線替代傳統電纜，末端連接智能小母線方案。核心要點1證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明冷卻趨勢：液冷方案滲透率提升。在高功率密度機柜的場景下，為了解決機柜間的散熱需求，液冷方案逐漸興起。液冷方案的散熱能力更強，同時可以降低數據中心的PUE。隨著機架密度升至20kW以上，多種液冷技術應運而生，從而滿足高熱密度機柜的散熱需求。AIDC供配電環節投資建議1、機柜內電源（AI服務器電源）：電源功率密度升級，建議關注【麥格米特】【歐陸通】【泰嘉股份】等。2

5、、機柜外電源（UPS/HVDC）：機柜外電源不可或缺，新資本開支涌入，利好集群化潛在新技術高壓HVDC等方案，建議關注【科華數據】【禾望電氣】【中恒電氣】【科士達】等。3、AIDC配電：配電環節整體價值量占比較高，后續隨著資本開支增加市場規模有望擴大，同時電力模組化趨勢重點是配電環節的變化，配電&電路元器件建議關注【良信股份】【明陽電氣】【宏發股份】【法拉電子】【中熔電氣】；變壓器【金盤科技】【伊戈爾】等；智能母線【威騰電氣】；同時建議關注電能質量環節。4、冷卻環節：建議關注【英維克】【高瀾股份】【同飛股份】【申菱環境】5、備用電源：柴油發電機環節，建議關注【科泰電源】等。風險提示：下游資本開

6、支不及預期；行業競爭加劇風險；技術替代風險。2核心要點證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明電源趨勢：高效率、高功率03AI浪潮推動服務器功率提升023配電趨勢：預制化、模組化、智能化04數據中心供配電架構解析01冷卻趨勢：液冷方案滲透率提升05投資建議06風險提示07證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明證券研究報告數據中心供配電架構解析401.證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明數據中心供配電系統資料來源：數據中心設計規范知網、阿里云數據中心基礎設施初級運維工程師知網、民生證券研究院圖表：數據中心供配電系統中高壓配電低壓配電終端配電服務器電源風冷一級電源：HVDC/UPS兩路市電，

7、一到兩路柴發，變電設備，開關設中高壓配電備，雙電源設備、母線等各種低壓柜，元件、母線等列頭柜，PDU，元件，母線等AC-DC，DC-DC，超級電容，BBU配電系統電源系統冷卻系統液冷數據中心供配電系統：為機房內所有需要動力電源的設備提供穩定、可靠的支撐。一般來說，A級數據中心采用雙路電源供電，10kv市電進線到數據中心服務器的末端，常見的兩路供電同時處于熱備份狀態，一路斷電時另一路會支持關鍵負載持續供電。從上游到下游包括中壓柜、變壓器、低壓配電柜，配電柜進線進到UPS，通過整流再給到PDU做最終分配，分配給各個服務器。01災備電源：柴油發電機5證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明數據中心供

8、配電架構資料來源：全面掌控數據中心供配電系統 王紅偉，張明、通信電源人公眾號、民生證券研究院016A級數據中心供配電系統主要有3種架構：2N、DR、RR。2N系統：2個供配電單元同時工作，互為備用，每個單元均能滿足全部負載的用電需要。正常運行時，每個單元向負載提供50%的電能；當一個單元因故障停止運行時，另一個單元向負載提供100%的電能?？煽朔坞娫聪到y存在的單點故障瓶頸，增強供電系統可靠性。DR系統：分布冗余。由N(N3）個配置相同的供配電單元組成，N個單元同時工作。將負載均分為N組，每個供配電單元為本組負載和相鄰負載供電，正常運行下，每個供配電單元的負荷率為66%。當一個供配電系統發生故

9、障時，其對應負載由相鄰供配電單元繼續供電。RR系統：后備冗余。由多個供配電單元組成，其中一個單元作為其它運行單元的備用。當一個運行單元發生故障時，通過電源切換裝置，備用單元繼續為負載供電。圖表：數據中心2N系統配電架構圖表：數據中心DR系統配電架構圖表：數據中心RR系統配電架構證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明7圖表：數據中心供配電具體流程圖圖表：數據中心供電核心系統框圖01資料來源：數據中心基礎設施運營管理公眾號、民生證券研究院整理資料來源：阿里云數據中心基礎設施初級運維工程師、民生證券研究院數據中心主要設備環節兩路市電：每一路市電供電容量滿足數據中心全部電力需求，兩路電源負荷設備輸入

10、端自動切換，正常時同時供電，各承擔50%負載。柴油發電機：獨立于正常電源，當正常電源發生故障時，作為備用電源承擔數據中心正常運行所需要的用電負荷。變壓器：將市電6kV/10kV/35kV(3相)轉換成380V/400V(3相)，供后級低壓設備用電。UPS：掛載的蓄電池與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路為重要服務器負載持續供電，保證數據中心不斷電，同時能凈化電網。斷路器：接通、承載以及分斷正常電路條件下的電流，也能在規定的非正常電路(例如過載、短路)下接通，承載一定時間和分斷電流?？照{系統：由制冷循環和空氣循環組成，制冷循環即利用有限的制冷劑在封團的制冷系統中，不斷的在基發器處吸熱汽化，進行

11、制冷降溫，將熱量從室內微運到室外，主要分為水冷和風冷兩類。其他系統：保障數據中心的正常運轉、安全管理及高效運營的其他系統，包括照明系統、消防系統、網絡設備系統、監控系統等。證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明后備電源柴油發電機組資料來源：通信電源人公眾號、數據中心供配電技術分析賈橋龍，李培仁，于謀川，魏濤，張冬冬、民生證券研究院8柴油發電機組是數據中心的后備電源之一，獨立于正常電源，由柴油內燃機組、同步發電機、油箱、控制系統4個部分組成，柴油為燃料產生高溫、高壓燃氣，燃氣膨脹推動活塞使曲軸旋轉產生機械能，最終機械能轉換為電能輸出。市電故障時ATS（自動轉換開關）自動將電源切換到發電機作為主

12、電源，發電機快速啟動并對外輸出穩定可靠的電能，保障數據中心正常運行。根據Uptime Insituite數據中心系統可用性劃分，Tier I（基礎型）、Tier II（組件冗余型)、Tier III（同時可維護型）、Tier IV（容錯型），每一級都需要配備用于停電的發電機，最常見的Tier III始終需要提供備用電源冗余；數據中心設計規范GB50174-2017規定，后備柴油發電機組的性能等級不應低于G3級（這一級別開始性能就能滿足一些設備備用供電使用需求），A級數據中心發電機組應連續和不限時運行，發電機組的輸出功率應滿足數據中心最大平均負荷的需要。優點：燃油相對便于存儲；維護相對簡單，只需

13、進行定期的燃油過濾和更換、定期更換冷卻液和機油；啟動時間更短，啟動時只需將燃油噴射到高壓燃油泵和噴油器中，經過壓縮和點火即可自動燃燒從而啟動；緊急帶載能力較強，首次加載功率可以達到備用功率的50%70%;過載能力強，可在100%功率下長時間安全穩定運行。01圖表：數據中心柴油發電機組圖表：Caterpillar數據中心柴油發電機組證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明證券研究報告AI浪潮推動服務器功率提升902.證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明10全球AIDC建設浪潮來襲02全球AI市場規模擴增，未來幾年將成為萬億美元市場。根據Precedence Research數據，2023年全

14、球AI市場規模為5381.3億美元，2024年全球AI市場規模預計為6382.3億美元，2024年至2034年將持續大幅擴增，CAGR達19.1%。北美區域占據了最大的市場份額，23年占比達到全球的37%。未來除了北美區域以外，預計亞太地區將成為預測期內增長最快的人工智能市場。海外數據中心投資大幅抬升，北美是全球最大的數據中心市場。2024年第三季度，北美四大廠商資本開支持續增長，微軟Q3資本支出達200億美元，同比增長78%，公司預計2025年投資約800億美元用于數據中心開發；谷歌Q3資本支出為131億美元，同比增長62%，最大支出為技術基礎設施，其中第一是服務器，第二是數據中心；亞馬遜Q

15、3資本支出為226.2億美元，同比增長81%，公司財報電話會議中預計2024全年資本支出達到750億美元，資本支出主要集中在擴展數據中心網絡，促進AWS（云計算業務）和Gen AI（生成式人工智能）；MetaQ3資本支出為92億美元，同比增長36%，主要為服務器、數據中心和網絡基礎設施的投資，全年預估為380-400億美元，2025年預估大幅增長。海外資本開支持續加速。2025年1月21日，美國總統宣布由OpenAI、日本軟銀集團、Oracle組成的聯合企業“星際之門”(Stargate)，在美開啟大規模智算中心建設，在德克薩斯建立智算中心和所需的發電設施，初期投資為1000億美元，預計未來四

16、年增長到5000億美元，以支持AI技術發展。資料來源：Precedence Research、各公司財報、工商時報、財聯社、民生證券研究院整理圖表：2023-2034年全球AI市場規模（單位：十億美元）公司投資計劃微軟作為技術合作伙伴參與Stargate項目；在2023至2030年間投資100億美元用于租用CoreWeave的AI服務器。谷歌計劃在泰國、馬來西亞投資超30億美元建立數據中心和云區域亞馬遜將在密西西比州投資 100 億美元建設 2 個數據中心綜合體，計劃未來15年內投入1500億美元用于全球數據中心建設與運營。Meta公司預計2025年資本支出大幅增長，計劃投資100億美元在路易

17、斯安那州建設AI數據中心OpenAI和軟銀、Oracle和MGX合作成立新AI公司Stargate用于建設新的AI基礎設施，當下投資1000億美元，未來四年內投資5000億美元圖表：海外云廠商數據中心投資計劃（不完全統計）證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明算力需求帶動GPU計算能力提升11圖表：英偉達GPU算力資料來源：Nvidia、民生證券研究院全球算力需求激增。國內方面，中國工業和信息化部等六部門聯合印發的算力基礎設施高質量發展行動計劃提出，2025 年中國算力規模應超過300 EFLOPS，其中智算規模超過 35%。海外方面，根據華為GIV預測，2030 年全球每年產生的數據總量達

18、 1YB（堯字節，數據存儲容量單位），進入YB時代，全球智算規模將超過 864 ZFLOPS（每秒 10 次浮點運算）。GPU是AI算力的核心支柱之一。相比CPU算力增速的逐漸放緩，GPU算力在十年內實現千倍增長，并保持高速遞進。據IDC預計，2025年GPU將占據AI芯片市場80%市場份額。算力激增對GPU計算能力提出更高要求。英偉達GPU更新換代，計算力不斷升級。GB200計算性能大幅提升，相比H100算力提升6X，推理性能提升30X，大規模語言模型訓練速度提升4X，相比CPU關鍵數據庫查詢處理速度提升18X，芯片內部晶體管數量增加，GPU芯片功耗的顯著提升。圖表：英偉達CPU和GPU算力

19、增長對比c型號計算力（TOPS）A100INT8 Tensor Core 624 TOPS（SXM）H100INT8 Tensor Core 3958 TOPS(SXM)H200INT8 Tensor Core 3958 TOPS(SXM)GH200INT8 Tensor Core 3958 TOPS(SXM)B100INT8 Tensor Core 3.5 POPS（SXM6卡）B200INT8 Tensor Core 4.5 POPS（SXM6卡）GB200性能相較于H100，GB200的算力提升了6倍，推理性能達到H100的30倍02證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明芯片功耗上升，

20、單機柜高功率趨勢凸顯12資料來源：Nvidia、Vertiv、民生證券研究院圖表：Vertiv最新預測芯片單體功耗急速增加，帶動單臺服務器功耗提升。芯片方面，英偉達的H100和H200單芯片功耗為700W，GB200達到2700W，單芯片功耗顯著提升；服務器配置方面，NVL32 GPU數量為32顆，GB200 NVL72架構則需要72顆，單機柜部署4臺服務器至9臺服務器，整體功率要求大幅提高。傳統每臺8卡AI服務器的功耗在5kW10kW，進一步由服務器組成整體機柜時，單機柜的功率將達到40kW以上。HGX系列單臺服務器功耗從Hopper架構的10.2kW提升到Blackwell架構HGX B2

21、00的14.3kW，而NVL72單機柜功耗提升到120kW。單位機柜密度提升。據Vertiv預測，2024至2029年，每機架的 GPU 數量將從36個顯著增長到576個。機柜的物理空間相對有限，未來機柜的功率密度將快速提升，Rubin Ultra時期，AI GPU峰值機架密度功耗最高或超過1000kW，進入MW時代。400700700100070010002700050010001500200025003000A100H100H200GH200B100B200GB200TGP（W）圖表：英偉達單GPU芯片功耗02進入MW時代證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明傳統8卡服務器機柜和NVL7

22、2機柜功率對比13新一代NVL72機柜GPU功率飆升，同時采用新一代NVLink，機柜功率大幅提升。DGX架構8卡GPU H100服務器額定功耗為10.2kW，安裝4臺服務器的風冷機柜功耗為42kW。新一代GB200 NVL72液冷機柜功率密度為120kW。傳統8卡服務器機柜：DGX H100服務器包含8個H100 GPU，2個Intel Xeon CPU，4個第四代NVLink提供GPU到CPU帶寬。GB200 NVL72機柜：包含18個計算托盤，單個計算托盤有兩塊GB200芯片即4個Blackwell GPU和兩個Grace CPU，第五代 NVLink 相互連接的 72 個 GPU和 3

23、6 個CPU。資料來源：Nvidia、Vertiv、The Register、民生證券研究院10 x Compute Tray+8x Compute Tray每個計算托盤內含 2塊Bianca主板，Bianca主板內置2塊B200 芯片和1塊Grace CPU項目DGX H100 風冷機柜GB200 NVL72 2液冷機柜單GPU功耗（TDP）最高配置下為700W最高配置下為1200WGPU個數3272GPU總功耗22.4kW86.4kW單CPU功耗（TDP)300W500WCPU個數836CPU總功耗2.4W18kWGPU+CPU24.8kW104.4kW考慮網絡、NVLink、存儲、網絡交

24、換等功耗總計TDP42kW120kW圖表：NVL72配備18個計算托盤圖表：DGX H100配備8個GPU圖表：8卡服務器和NVL72機架TDP對比02證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明證券研究報告電源趨勢：高效率、高功率03.14證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明電源是AIDC供電系統建設核心，用于從電網傳輸到芯片的過程，將市電轉換為服務器和 GPU 所需的穩定直流電壓。IT設備不斷升級對供電電源的要求提升，推動AIDC電源革命。機柜外：UPS/HVDC：（1）將低壓配電柜輸出的400/480V轉為230/400V；（2）凈化電網：市電傳輸過程中，可能出現瞬間低電壓、瞬間高電壓、

25、電涌、電線噪聲頻率偏移等情況，UPS/HVDC內部配備濾波電路等組件，使輸出的電能更加純凈，同時隔離前級市電側如電壓波動等干擾，起到保護作用。未來高壓HVDC方案可進一步提升轉換效率。機柜內第一次降壓：AC/DC：輸入交流電，經過降壓、整流轉換為適合服務器使用的48V直流電。機柜功率提升，AC/DC的演進方向是在有限的體積內提高功率密度。機柜內第二次降壓：DC/DC：主板上的DC/DC轉換器將電壓轉換成CPU用的12V和GPU用的0.8V低電壓。電源革命：機柜外效率提升，機柜內功率密度提升資料來源：臺達公眾號、芝能科技公眾號、數據中心基礎設施運營管理公眾號、民生證券研究院整理15圖表：數據中心

26、供電電源架構03機柜外：存在高 壓 直 流 方案，可進一步提升效率機柜內：服務器 電 源 的 功率、密度提升證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明機柜外電源：UPS與HVDC對比都保證數據中心不斷電，同時凈化電網。不間斷電源（Uninterruptible Power Supply）：含有儲能裝置的不間斷電源系統，主要由整流器、逆變器、蓄電池、靜態開關等部分組成。采用交流輸入，涉及兩次變換，經過AC/DC整流器將交流電轉換為直流電給蓄電池充電，再經過DC/AC逆變器將直流電再次轉換為交流電，有兩級損耗。市電中斷時，蓄電池需要經過逆變模塊再給負載供電。UPS適用各行業，即插即用。高壓直流系統（

27、High-Voltage Direct Current）：主要由交流配電單元、整流模塊、蓄電池、直流配電單元、電池管理單元、絕緣監測單元及監控模塊組成。直接將交流電轉換為高壓直流電，再通過直流配電單元向設備提供直流電，避開逆變環節，能量轉換次數少，效率更高。市電中斷時，電池直接和整流器輸出母線連接并聯輸出至負載。運營商最早采用，目前用戶集中在互聯網廠商、三大運營商。16圖表：UPS和HVDC供電結構對比圖圖表：HVDC的優勢資料來源：熱電環保等公眾號整理、民生證券研究院03項目優勢1、高效節能HVDC減少逆變環節，只有一級轉換，效率更高，損耗少，UPS兩級轉換，損耗多一級2、節省占地面積HVD

28、C沒有整流器，后期配電環節部分采用直流熔斷，比UPS節省空間3、平均無故障時間長HVDC超過25萬小時，UPS通常為10-20萬小時4、無三相不平衡問題UPS存在不平衡問題，HVDC無需考慮5、可靠性高HVDC電池直接輸出至負載，可靠性高，UPS蓄電池不能直接供電負載，需通過逆變模塊，可靠性較差證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明機柜外電源：高壓HVDC方案創新提出，可進一步提升效率HVDC產品代際：傳統HVDC輸出電壓等級240、380V，未來新一代HVDC提高到750V/800V等輸出電壓。直流供電方案減少交直流變換的環節，供電效率高。隨著智算中心單機柜功耗和密度提升，供電系統優化的關

29、注點將轉向更高電壓等級，以解決導體截面積過大，更多的材料和更大的體積的問題。同時電壓等級的升高也會帶來遠距離輸電的優勢，這將帶動設計架構的變革。高壓HVDC方案可進一步提升效率，同時可以更好的適配新能源供電。維諦白皮書提出，全直流供電可以減少交直流變換環節，供電效率提升，同時考慮未來智算中心中直流設備的比重將越來越大（光儲、電池、IT服務器、直流充電樁、直流照明和空調設備），預計未來可能會向10kV交流轉低壓直流的全直流供電模式演進。常規的數據中心HVDC供電技術方案中到機柜的轉換效率為95%，高壓直流方案可提升至98%。17資料來源：Vertiv，民生證券研究院圖表：維諦新一代全直流供電方案

30、03圖表：維諦常規HVDC供電方案證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明機柜內AI服務器電源升級：傳統AI服務器電源18PSU是服務器機柜中提供電源的組件。1）PSU 確保提供穩定的電壓和電流，為計算機組件提供必要的電能，保證系統平穩運行。2）PSU包括過載保護和短路保護等安全功能，防止電源波動或意外事件損壞敏感的計算機硬件。2021年ORv3標準：OCP之前的ORv3標準中對PSU的要求為3kW，輸出電壓為48V，效率應達到97.5%。應用：英偉達在2024年GTC峰會上發布Blackwell架構前，GPU采用的最新微架構是Hopper架構。DGX和HGX服務器基于Hopper架構，以DG

31、X H100/H200系統為例，其為AI基礎設施和工作負載（從分析到訓練到推理）而設計，基于8個H100 Tensor Core GPU 或8個H200 Tensor Core GPU 構建，服務器功耗大，需要配備3.3kW的PSU，由6個PSU均衡分配電力負載，配置為4+2冗余。圖表：DGX H100/H200系統面板模塊圖表：OCP2021年 ORv3 3.3kW PSU標準資料來源：CSDN、Nvidia、民生證券研究院03證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明機柜內AI服務器電源升級：功率密度提升19圖表：英飛凌AI服務器PSU功率演變圖表：英飛凌PSU密度逐步提升機柜功率密度的急劇

32、增加，要求更大功率電源支持。機柜中Power shelf里的PSU將交流電轉換為直流電為服務器供電，當機柜內服務器的總功耗增加，需要更高功率的PSU來滿足供電需求。英偉達Blackwell B100和B200，在進行高功率計算時均需要超過1kW的功率支持，是傳統CPU的3倍，所需的PSU功率從8卡服務器中的3.3kW提升到了5.5kW。電源密度也同步提升。英飛凌PSU升級路線圖中，PSU架構從3kW、3.3kW到8kW、12kW的電源功率進階，功率密度將從32W/立方英寸提升至100W/立方英寸，核心是通過硅、SiC、GaN等半導體材料提升電源的功率密度，以在有限的空間內提供更高的功率輸出。圖

33、表：OCP2024年 ORv3-HPR PSU新標準 資料來源：OCP、英飛凌、民生證券研究院03證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明20AI服務器電源功率提升應用GB200 NVL72GB200 NVL72機柜功率單PSU功耗5.5kW單Powershelf中PSU個數6單Powershelf功率33kWNVL72機柜Powershelf個數8單機柜功率264kW圖表：1個Power shelf由6個單體5.5kW PSU組成圖表：NVL72機柜上下各四個Power shelf資料來源：Hansen fluid、Advanced Energy、民生證券研究院英偉達AI解決方案宣傳圖中NV

34、L72采用8個Powershelf。GB200 NVL72采用ORv3-HPR 5.5kW PSU，單機柜密度為120kW，因此需要8個Powershelf保障供電和保持冗余架構（N+N冗余）。OCP ORv3-HPR PSU峰值效率接近98%，每個Power shelf由6個PSU組成，單Powershelf提升至33kW，上下各四個Powershelf，主機柜的功耗高達264kW。圖表：NVL72機柜功率演算0320證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明BBU：作為機柜后備電源，保證IT設備運行BBU也是一種后備電源，保障機架在電源切換時IT設備正常運行。由電池組和BMS、充電器/充電器

35、和其他功能塊組成。根據ORv3 HPR BBU Shelf要求，BBU shelf通常由PMI模塊和6個5.5kW BBU模塊（33kW）組成，具備5+1冗余能力，最低效率應覆蓋全輸入電壓范圍內的最大負載。在系統中添加BBU可提供系統冗余，如果發生斷電或電壓降低，系統需要時間來注意情況、保存重要數據并將操作轉移到另一個數據中心服務器，BBU可在斷電時可于指定時限內提供達電源架最大額定值，提供短暫支撐。工作原理：當母線電壓低于48.5V持續2ms以上時，BBU模塊放電模式被激活。BBU模塊預計在2ms內接管母線電壓，備用時間為4分鐘。電池單元類型：BBU模塊應具有鋰離子18650類型，電池單元電

36、壓為3.5V至4.2V，最小電池容量為1.5AH，連續額定放電電流為30A。電池組容量：BBU模塊可在4年內提供3kW的備用電力，最長不超過4分鐘。優點：1）體積小，可嵌入服務器機柜內靈活配置；2）轉換效率高，采用DC/DC模式，能耗低；3）鋰電池壽命長，可達5-10年；4）故障影響范圍小，個別故障僅影響對應服務器；5）運行的BBU機架上BBU可熱插拔，維護、升級更便利。0321資料來源：OCP官網、Analog Dialogue、民生證券研究院圖表：ORv3：PSU和BBU一比一對應關系圖表：BBU實物圖證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明證券研究報告配電趨勢：預制化、模組化、智能化04

37、.22證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明AIDC配電：傳統分級建設模式系統復雜，周期長23資料來源：Vertiv、民生證券研究院圖表：傳統分級建設模式向預制式供配電模組演進未來供配電三趨勢：模組化、預制化、智能化。將分隔的中壓配電系統，變壓器(10/0.4kV)、低壓配電、UPS和智能電力監控管理按照整體解決方案設計，系統內采用工廠預制的銅排連接，標準化的一次二次接口，實現工程產品化，設備與現場解耦。04未來AIDC的趨勢正朝著超大規模和快速部署等方向演進，這將推動電力模組化趨勢，集成配電柜、變壓器、UPS/HVDC等環節，節省供配電部分的占地面積，同時提升安裝效率。傳統數據中心在建設過

38、程中分散設計，相互孤立：1）系統復雜：各級電壓制式的配電系統和供電系統之間相互獨立進行系統設計和設備選型，逐級預留冗余使變壓器效率低，復雜的多級系統架構導致故障更多，不利于級聯選擇性設置，降低系統可靠性，同時開關重復配置造成重復投資，增加系統總占地面積；2）建設周期長：一二次線纜、智能化監控等環節需要大量現場工程，多個供應商與建設現場低效溝通，導致建設周期非常長。3）運維效率低：傳統供配電系統存在大量人工巡檢等工作，系統故障時需通過人工逐點排查，找到故障點后對故障情況進行分析再對癥維修，無法及時快速完成故障排除檢修，同時系統的運維數據及報表等信息難以管理，系統整體運維效率極低。證券研究報告*請

39、務必閱讀最后一頁免責聲明AIDC配電：預制化、模組化、智能化是未來趨勢24資料來源：Vertiv、民生證券研究院04圖表：預制式供配電模組構成圖表：智能化系統連接示意圖圖表：新一代解決方案與傳統方案對比優勢明顯預制式電力模組設備在工廠進行預制和模塊裝運，在現場進行快速組裝，能夠根據實際需求選取相應模塊拼裝成整體模組方案。1、模組化：包括中壓模組（10kV的中置柜或環網柜）、變電模組（內置的變電模塊主要為10kV/0.4kV的干式變壓器）、低壓模塊（進線單元等單元之間使用預制銅排進行并柜，根據用戶需求靈活選擇單元進行組合），具有交流和直流兩種方案。2、預制式：采用工廠預制的銅排進行連接，可靠性高

40、，只需簡單在現場將銅排進行并柜，極大簡化現場工程量，同時具有統一的智能監控管理系統，現場敷設快速。3、智能化：配電智能電力監控模塊將整個系統內所有設備進行統一集中式監控管理，實時掌握系統中各設備實際運行狀況，隨時隨地查詢并進行故障處理，實現本地監控顯示和遠程管理等功能。優勢：1）極簡快速：供配電系統架構簡化，用電效率提升，整體工期最多可縮短2/3；2）可靠：電纜的制作工藝，壽命及阻抗等方面可靠性都低于銅排，APT內置配電智能電力監控管理系統，可靠性遠高于傳統的方案；3）節地美觀：APT與傳統方案相比最大能實現30%節地，采用統一外觀造型設計更美觀。證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明模組應

41、用案例：UPS/HVDC都有相應的模組方案25圖表：臺達巴拿馬電源測試數據圖表：伊頓的數據中心集成電力模塊方案對比項中壓直供直流 2N 系統(巴拿馬電源）傳統高壓直流 2N 系統傳統高壓直流+市電直供傳統 UPS 2N 系統整體投資低中低高整體能效/%97.595.29694.7占地面積(s 代表低壓配電室面積)0.77*S 單位面積1*S 單位面積0.88*S 單位面積1*S 單位面積容性負載及諧波小，電源有濾波功能小，電源有濾波功能大，市電直供顯容性小，電源有濾波功能市電切換對末端影響性服務器電源不切換服務器電源不切換半數服務器電源切換服務器電源不切換電池放電效率高，電池直掛輸出母排高，電

42、池直掛輸出母排高，電池直掛輸出母排低，存在逆變轉換過程建設周期/月610810安全性高高較高較高圖表：臺達數據中心巴拿馬電源架構伊頓電力模塊方案：伊頓的預制式、一體化數據中心集成電力模塊，是高度集成由原廠生產的中低壓成套設備、UPS 及干式變壓器等智能電氣設備和電源解決方案，更省地節電、易裝易維護、靈活擴容。巴拿馬電源本質就是模組化方案的一種。巴拿馬電源從傳統HVDC演變，特點：1）10KV高壓深入到負荷中心；2）縮短低壓配電線路，將低壓配電變成設備內部線路；3)提高供電電壓等級，采用240V或者336V，高于通信電源的-48V，和運營商的HVDC電壓等級是一致的。從整體架構來看，數據中心巴拿

43、馬電源由10kV進線柜、隔離柜、整流輸出柜、交流分配柜組成。具有占地面積更小、建設周期短、投資成本更少、整體效率高的優點。04資料來源：伊頓、臺達、民生證券研究院證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明46%47%47%46%46%45%45%54%53%53%54%54%55%55%020040060080010001200140020212022202320242025E2026E2027EAPF（有源濾波器）SVG（低壓靜止無功發生器）電能質量：AIDC對電的質量要求提升資料來源：格物致勝、民生證券研究院26低壓配電系統正常運行需要低壓電能質量產品保駕護航。輸入低壓配電系統主要作用是電能

44、分配，將前級的電能按照要求、標準與規范分配給各種類型的用電設備，如UPS、空調、照明設備等。在低壓配電系統中存在大量如UPS、整流器、變頻器、電弧爐等非線性負載，這些設備在工作時會產生大量諧波電流，給配電系統造成嚴重的諧波污染，影響配電系統安全運行，縮短儀器使用壽命，增加設備故障率。APF和SVG能夠對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償，穩定電壓。數據中心機架數量、裝機功率不斷擴大，低壓電能質量的市場規?？焖偕仙?。根據格物致勝預測，25年數據中心行業低壓電能質量市場規模有望達到8.4億元，21-27年均復合增速達19%。數據中心行業用戶更多從產品品質、可靠性、性價比等方面對低壓電能質

45、量產品進行選擇，盛弘股份、艾臨科、臺達、英博電氣等國產廠商更加容易得到客戶青睞，常見于三大運營商、互聯網IDC等數據中心用戶的供應商短名單，在項目上有較多應用。其中盛弘股份排名領先，密集參與數據中心的出海項目，其產品在中國企業的海外數據中心得到廣泛應用。04圖表：數據中心行業低壓電能質量廠商競爭格局圖表：數據中心行業低壓電能質量市場規模（單位：百萬元）注：當前數據中心的無功補償主要采用SVG產品，本次低壓電能質量市場規模只統計SVG和APF產品4034615987148449961173年均復合增速19%證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明0427母線：數據中心電力傳輸和分配的“脈絡”什么

46、是母線？母線與電纜的功能基本一致，主要起電能傳輸和分配的作用。母線的導體形狀為矩形，電纜為圓形。相較于電纜，母線在絕緣材料的散熱能力、外殼材料的導熱系數、導體材料的截面形狀及導電率等方面具有一定優勢，使得母線的電阻更低，載流能力更高，長期運行的安全可靠性更高，損耗更低。數據中心場景中母線應用趨勢增加。隨著IT設備功能逐步增強，數據中心的IT機房區設備供電功率密度越高。數據中心設備機柜用電負荷由以前的2kW/臺，提高到3kW/臺、4kW/臺，甚至更高。機房單位面積的平均用電負荷也由1kW/m2，提高到1.5kW/m2、2kW/m2，甚至更高。數據中心的極高的功率密度是其區別于一般工業和民用建筑的

47、一個顯著特點，也是衡量一個數據中心性能的重要指標。隨著數據中心用電量越來越大，主干線的輸電電流一般達到3200A及以上，母線正逐步替代數據中心中電纜的應用。圖表：母線和電纜導體的截面圖對比資料來源：威騰電氣招股說明書、機電設計與施工、民生證券研究院圖表：數據中心母線配電方案示意圖證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明0428母線：數據中心電力傳輸和分配的“脈絡”數據中心母線市場規模。數據中心母線槽是直線長度的配電組件，用于為數據中心、制造單位、IT設施、住宅建筑等關鍵任務設施中的電子元件供電。在配電系統中，母線槽與智能PDU、監控系統、UPS等集成在一起。母線槽比傳統的配電電線電纜系統更具優

48、勢，因為一旦安裝，電纜和電線組件就很難更換。母線槽是預制的，也可以根據設施定制。根據Data Bridge數據，2023年全球數據中心母線槽市場規模為23.08億美金，23-31年CAGR為8.6%，預計2031年市場規模將達到44.65億美金。母線在數據中心輸電、配電環節都有應用場景。前端連接母線替代傳統電纜，末端連接智能小母線方案。末端配電智能小母線方案具備有優勢：1、空間優化：傳統列頭柜通常位于機房兩側或中央，占用大量地面空間。相比之下，智能小母線沿機架排布，幾乎不額外占用機房面積，顯著提升了空間利用率。2、配電靈活性：在傳統模式下，新增或遷移設備往往涉及復雜的線纜鋪設、接線工作，耗時費

49、力且易出錯。智能小母線憑借其即插即用特性，使得配電調整如同更換服務器插頭般簡便快捷，極大地提升了機房的靈活性和響應速度。3、能效管理與運維效率：智能小母線內置的智能監控系統，能夠實時監控能耗、負載均衡等情況，為精細化能源管理提供數據支撐，助力數據中心實現PUE優化。同時，遠程監控和故障預警功能大幅減少了人工巡檢頻次，降低了運維成本，提高了故障排查與修復的速度。圖表：母線在數據中心的應用資料來源：Data Bridge、科華數據、民生證券研究院圖表：末端配電小母線示意圖證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明證券研究報告冷卻趨勢：液冷方案滲透率提升05.29證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲

50、明3005機柜功率提升，液冷趨勢已顯圖表：機架密度與冷卻方案資料來源：Vertiv，中興通訊液冷技術白皮書中興通訊、民生證券研究院機柜功率密度提升，對冷卻提出更高要求。算力的持續增加促進通訊設備性能不斷提升，芯片功耗和熱流密度也在持續攀升，產品每演進一代功率密度攀升3050%。芯片功率密度的持續提升直接制約著芯片散熱和可靠性，傳統風冷散熱能力越來越難以為繼。芯片功率密度的攀升同時帶來整柜功率密度的增長，當前最大已超過30kW/機架；對機房制冷技術也提出了更高的挑戰。在高功率密度機柜的場景下，為了解決機柜間的散熱需求，液冷方案逐漸興起。Vertiv指出，隨著機架密度升至20kW以上，多種液冷技術

51、應運而生，從而滿足高熱密度機柜的散熱需求。證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明05液冷可以降低數據中心PUE圖表：數據中心制冷技術對應 PUE 范圍資料來源：中興通訊液冷技術白皮書中興通訊、民生證券研究院65%24%8%3%IT設備制冷系統供電系統辦公照明圖表：典型數據中心能耗占比降低輔助能源的消耗成為了實現低PUE值的關鍵所在。PUE（電能利用效率）是衡量數據中心能源利用效率的重要指標，PUE值越低，說明數據中心用于IT設備以外的能耗越低，越節能。隨著算力需求的不斷攀升，硬件設備的能耗也相應的持續提升。為了在確保算力穩定運行的同時滿足節能目標，只能通過降低輔助能源的消耗，從而實現較低的P

52、UE值。液冷方案可以實現更低的PUE。常規數據中心能耗占比中，IT設備為主要能耗，占比65%。其余是制冷系統24%、供電系統8%、辦公照明3%。PUE的計算方式等于總能耗除以IT設備能耗，常規數據中心對應PUE為1.5左右。不同的冷卻方案可以實現不同程度的低PUE，液冷技術利用液體的高導熱、高傳熱特性，在進一步縮短傳熱路徑的同時充分利用自然冷源，實現了PUE小于1.25的極佳節能效果。31證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明05液冷方案的技術優勢圖表：液冷散熱能力強，占地面積小資料來源：中興通訊液冷技術白皮書中興通訊、民生證券研究院圖表：液冷的經濟性更好液冷的散熱能力更強。液冷系統常用介質

53、有去離子水、醇基溶液、氟碳類工質、礦物油或硅油等多種類型；這些液體的載熱能力、導熱能力和強化對流換熱系數均遠大于空氣；因此，針對單芯片，液冷相比于風冷具有更高的散熱能力。液冷方案具備一定經濟性。液冷數據中心PUE可降至1.2以下，每年可節省大量電費，能夠極大的降低數據中心運行成本。相比于傳統風冷，液冷散熱技術的應用雖然會增加一定的初期投資，但可通過降低運行成本回收投資。以規模為10MW的數據中心為例，比較液冷方案（PUE1.15）和冷凍水方案（PUE1.35），預計 2.2 年左右可回收增加的基礎設施初投資。32證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明證券研究報告投資建議3306.證券研究報告

54、*請務必閱讀最后一頁免責聲明投資建議0634 AIDC供配電環節投資建議1、機柜內電源（AI服務器電源）：電源功率密度升級，建議關注【麥格米特】【歐陸通】【泰嘉股份】等。2、機柜外電源（UPS/HVDC）：機柜外電源不可或缺，新資本開支涌入，利好集群化潛在新技術高壓HVDC等方案，建議關注【科華數據】【禾望電氣】【中恒電氣】【科士達】等。3、AIDC配電：配電環節整體價值量占比較高，后續隨著資本開支增加市場規模有望擴大，同時電力模組化趨勢重點是配電環節的變化，配電&電路元器件建議關注【良信股份】【明陽電氣】【宏發股份】【法拉電子】【中熔電氣】；變壓器【金盤科技】【伊戈爾】等；智能母線【威騰電氣

55、】；同時建議關注電能質量環節。4、冷卻環節：建議關注【英維克】【高瀾股份】【同飛股份】【申菱環境】5、備用電源：柴油發電機環節，建議關注【科泰電源】等。證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明證券研究報告風險提示3507.證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明風險提示07下游資本開支不及預期：盡管當前數據中心市場規模整體呈現增長趨勢，但如果宏觀經濟環境不佳或政策調整，可能導致數據中心的建設進度不及預期。行業競爭加劇風險：數據中心供配電市場競爭日益激烈，企業可能面臨價格競爭和技術競爭壓力不斷增大的挑戰，導致市場份額下降或利潤空間壓縮。技術替代風險：隨著技術的不斷進步，新的數據中心架構或技術可能

56、對現有電源系統的需求產生沖擊。例如，未來可能出現更高效的能源管理技術或新型電源解決方案，替代當前主流的UPS、HVDC等電源系統。如果企業未能及時跟上技術變革的步伐，其現有產品可能面臨市場需求萎縮的風險。36證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明證券研究報告THANKS 致謝民生證券研究院：上海：上海市浦東新區浦明路8號財富金融廣場1幢5F；200120北京：北京市東城區建國門內大街28號民生金融中心A座18層；100005深圳：深圳市福田區中心四路1號嘉里建設廣場1座10層 01室；518048民生電新研究團隊：37分析師鄧永康執業證號：S0100521100006郵箱：分析師王一如執業證

57、號：S0100523050004郵箱：分析師李佳執業證號：S0100523120002郵箱：分析師席子屹執業證號：S0100524070007郵箱：分析師林譽韜執業證號：S0100524070001 郵箱：分析師朱碧野執業證號：S0100522120001郵箱：分析師 趙丹執業證號：S0100524050002 郵箱：分析師李孝鵬執業證號：S0100524010003郵箱：研究助理許浚哲執業證號：S0100123020010郵箱：研究助理黎靜執業證號：S0100123030035郵箱：證券研究報告*請務必閱讀最后一頁免責聲明 本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并登記為

58、注冊分析師，基于認真審慎的工作態度、專業嚴謹的研究方法與分析邏輯得出研究結論，獨立、客觀地出具本報告，并對本報告的內容和觀點負責。本報告清晰準確地反映了研究人員的研究觀點，結論不受任何第三方的授意、影響，研究人員不曾因、不因、也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。民生證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格。本報告僅供本公司境內客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告僅為參考之用，并不構成對客戶的投資建議，不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。本報告所包含的觀點及建議并未考慮獲取本報告的機構及個

59、人的具體投資目的、財務狀況、特殊狀況、目標或需要，客戶應當充分考慮自身特定狀況，進行獨立評估，并應同時考量自身的投資目的、財務狀況和特定需求，必要時就法律、商業、財務、稅收等方面咨詢專家的意見，不應單純依靠本報告所載的內容而取代自身的獨立判斷。在任何情況下，本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容而導致的任何可能的損失負任何責任。本報告是基于已公開信息撰寫，但本公司不保證該等信息的準確性或完整性。本報告所載的資料、意見及預測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷，且預測方法及結果存在一定程度局限性。在不同時期，本公司可發出與本報告所刊載的意見、預測不一致的報告，但本公司沒有義務和責任及時更新本報告

60、所涉及的內容并通知客戶。在法律允許的情況下，本公司及其附屬機構可能持有報告中提及的公司所發行證券的頭寸并進行交易，也可能為這些公司提供或正在爭取提供投資銀行、財務顧問、咨詢服務等相關服務，本公司的員工可能擔任本報告所提及的公司的董事?？蛻魬浞挚紤]可能存在的利益沖突，勿將本報告作為投資決策的唯一參考依據。若本公司以外的金融機構發送本報告，則由該金融機構獨自為此發送行為負責。該機構的客戶應聯系該機構以交易本報告提及的證券或要求獲悉更詳細的信息。本報告不構成本公司向發送本報告金融機構之客戶提供的投資建議。本公司不會因任何機構或個人從其他機構獲得本報告而將其視為本公司客戶。本報告的版權僅歸本公司所有

61、，未經書面許可，任何機構或個人不得以任何形式、任何目的進行翻版、轉載、發表、篡改或引用。所有在本報告中使用的商標、服務標識及標記，除非另有說明，均為本公司的商標、服務標識及標記。本公司版權所有并保留一切權利。免責聲明：評級說明：分析師聲明：投資建議評級標準 評級說明以報告發布日后的12個月內公司股價（或行業指數）相對同期基準指數的漲跌幅為基準。其中：A股以滬深300指數為基準；新三板以三板成指或三板做市指數為基準；港股以恒生指數為基準；美股以納斯達克綜合指數或標普500指數為基準。公司評級推薦相對基準指數漲幅15%以上謹慎推薦相對基準指數漲幅5%15%之間中性相對基準指數漲幅-5%5%之間回避相對基準指數跌幅5%以上行業評級推薦相對基準指數漲幅5%以上中性相對基準指數漲幅-5%5%之間回避相對基準指數跌幅5%以上*請務必閱讀最后一頁免責聲明38