电力设备与新能源行业研究_AIDC系列深度（五）_三次电源_AI芯片功率跃升下的价值重估_35页_5mb

电力设备与新能源行业研究总结

核心内容概览

本报告聚焦于三次电源在AI芯片功率跃升背景下的价值重估与架构升级，分析其在AI服务器中的技术演进、产业链影响及重点公司布局。

主要观点

1. AI芯片功率跃升驱动三次电源升级

• 需求驱动：AI芯片功率从A100的400W提升至B300的1400W，五年内提升逾2.5倍；液冷导入进一步提升单机柜GPU部署数量和功率密度。
• 供电瓶颈：低压大电流成为核心矛盾，导致 $\mathrm{I}^2\mathrm{R}$ 损耗呈平方级放大，对供电稳定性、瞬态响应和效率提出更高要求。
• 升级方向：从分立式多相Buck向模块化、垂直供电、封装级集成等方向演进，以应对大电流、高瞬态、小空间、高效率的四重约束。

2. 技术演进路径清晰

• 短期：多相Buck+DrMOS仍是主流，但供电相数、单相电流能力、控制精度等不断提升。
• 中期：TLVR、模块化POL、VPD等方案加速导入，改善瞬态响应、降低PDN损耗、释放空间。
• 长期：IVR、封装级电源和背面供电将成为趋势，与先进封装、Chiplet、HBM协同，推动供电向芯片内部迁移。

3. 产业链驱动量价齐升

• DrMOS：需求由50A向80A/90A演进，全球格局高度集中，海外厂商占85%份额，国内厂商加速追赶。
• 电感：高频化与小型化推动材料与工艺升级，台系与大陆厂商具备竞争力。
• 电容：MLCC用量提升13倍，高端产品供给紧张，硅电容作为近芯补充，分层应用。
• PCB：高功率密度需求推动厚铜、高Tg材料及嵌入式电感/电容技术发展，提升散热与集成度。

4. 竞争格局与重点公司

• 海外龙头：英飞凌、MPS、Vicor、台达、伟创力、村田等在多相控制器、DrMOS、模块化电源、MLCC等环节占据主导地位。
• 国内厂商：杰华特、铂科新材、龙磁科技、深南电路、中富电路等在DrMOS、芯片电感、PCB等方向加速布局。

关键信息

技术演进

• 多相Buck：主流架构，具备纹波抑制、动态响应、轻载效率优化等优势。
• TLVR：通过跨相磁耦合提升瞬态响应，但面临磁件一致性、控制策略等技术挑战。
• VPD：垂直供电，缩短路径，降低PDN损耗，适用于大电流场景。
• IVR：未来趋势，将供电模块集成至芯片内部，进一步提升效率与稳定性。

产业链影响

• DrMOS：用量与规格提升，推动量价齐升。
• 电感：从传统铁氧体向金属软磁材料升级，高频化与小型化成为趋势。
• 电容：MLCC用量显著增加，硅电容作为补充，提升近芯供电稳定性。
• PCB：嵌入式电感/电容、高多层结构、3D封装等技术推动高功率密度与高集成度。

投资建议

• 推荐标的：中富电路、铂科新材、深南电路、杰华特、三环集团等。
• 方向：PCB/电感核心标的、DrMOS/MLCC国产替代方向。

风险提示

• 资本开支不及预期
• 芯片功率提升不及预期
• 技术路线变更
• 客户认证和订单放量不及预期

重点公司梳理

技术趋势与未来展望

• 三次电源演进：从板级供电向模块化、垂直供电、封装级集成演进，提升效率与稳定性。
• AI供电架构：从48V/12V逐步向800VDC、高集成度方向发展，减少转换级数。
• 材料与工艺：金属软磁、一体成型、铜铁共烧等技术提升电感性能；MLCC与硅电容分层应用，提升电容性能。
• PCB技术：厚铜、高Tg基材、嵌入式电感/电容、HDI、3D结构等推动高功率密度与高集成度。

总结

AI芯片功率跃升推动三次电源进入系统性升级周期，核心方向包括模块化、垂直供电与封装级集成。技术演进路径清晰，从多相Buck向TLVR、VPD等高集成方案演进，提升瞬态响应、降低PDN损耗、优化空间利用。产业链中，DrMOS、电感、电容及PCB等核心元器件面临量价齐升趋势，海外厂商仍占据主导地位，但国内厂商加速追赶。建议关注具备技术储备与供应链优势的PCB、电感及DrMOS厂商，如中富电路、铂科新材、深南电路、杰华特等。风险包括技术路线变化、客户认证延迟及资本开支不及预期。