20260905-国盛证券有限责任公司-电力设备行业专题研究_超级电容_高功率驱动_已成刚需_14页_1mb
报告摘要
电力设备行业总结:超级电容在AI供电生态中的关键作用
核心内容
超级电容作为一种介于传统电容器与电池之间的储能器件,具有高功率密度、接近电池的能量密度、宽工作温度范围和高安全性等优势。其主要通过双电层机制(EDLC)或混合机制(LIC/HSC)实现电荷存储,适用于需要快速充放电和高瞬态响应的场景。
主要观点
- 超级电容的储能机制:基于电极与电解液界面的离子物理吸附(EDLC)或氧化还原反应(赝电容)或两者结合(LIC/HSC),具备高功率密度和一定的能量密度。
- AI负载对超级电容的需求提升:AI训练过程中,数千颗GPU同步运行,导致机柜功率在30%-100%间剧烈跳变,形成毫秒至秒级的功率冲击,传统“平缓负载”假设失效。
- 超级电容的市场定位:在AI供电系统中,超级电容填补了板载电容(微秒级)与UPS电池(秒-分钟级)之间的储能空白,成为多时间尺度储能缓冲的最佳选择。
- 技术路线与应用场景:
- EDLC:适用于毫秒级瞬态响应,寿命长,为当前商业化主流。
- LIC/HSC:以更高电压和能量密度适配空间受限场景,是技术迭代方向。
- 超级电容在AI服务器中的应用:NVIDIA GB300 NVL72电源机架已集成电解电容,实现峰值功率降低30%;下一代Rubin平台进一步提升超级电容搭载量。
- 国内厂商的追赶态势:江海股份、思源电气、东阳光、火炬电子等企业在超级电容领域加速布局,技术突破与产能扩张明显。
关键信息
超级电容技术路线对比
| 技术路线 | 能量密度(Wh/kg) | 功率密度(kW/kg) | 单体电压(V) | 循环寿命(万次) | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| EDLC | 3~5 | >15 | 2.7 | 50~100 | 后备电源、高功率瞬态响应 |
| 赝电容 | 8~25 | 5~50 | 2.7~3.8 | 10^4~10^5 | 便携设备、高功率设备 |
| LIC/HSC | 15~25 | 2~20 | 3.8 | 40~80 | 高压直流系统、空间受限场景 |
超级电容在AI供电系统中的作用
| 时间尺度 | 技术 | 部署位置 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 微秒-毫秒 | 片上/板级电容 | GPU VRM附近 | 吸收瞬态尖峰 |
| 毫秒-秒 | 超级电容 | 机柜/排级 | 缓冲GPU负载突变 |
| 秒-分钟 | 电池储能 | 设施级 | 平滑电网波动 |
| 分钟-小时 | 电网+可再生能源 | 园区级 | 基础供电 |
国内主要厂商进展
- 江海股份:
- 全球少数三大类电容器同时布局企业。
- 布局EDLC与LIC双路线,LIC技术源自日本ACT。
- 2026年一季度超容收入达1.06亿元,其中AI服务器电源端约1200万元。
- 思源电气:
- 控股烯晶碳能70.42%,推进干法电极EDLC技术。
- 2026年7月增资4亿元扩建超容产能,推动数据中心应用。
- 东阳光:
- 全产业链垂直整合企业,专注超级电容关键材料与系统研发。
- 与台达合作,推出SST直流供电方案。
- 火炬电子:
- 收购中科超容58.46%,推出3.2V EDLC产品,打破国际2.7V电压天花板。
- 能量密度达13-15Wh/kg,功率密度>15kW/kg,循环寿命>50万次。
海外领先企业
- 武藏精密:全球领先的超级电容制造商,同时布局EDLC、LIB、HSC路线,与Flex合作推出CESS电容储能系统。
- Maxwell(现属Clarios):全球领先的EDLC超级电容厂商,累计出货超8500万个电容单元。
- Skeleton:推出GrapheneGPU、BBU、UPS等全矩阵产品,具备高功率密度与长寿命,应用于AI数据中心。
投资建议
- 重点推荐:江海股份(已进入海外AI龙头供应链)、思源电气/烯晶碳能(产能扩张确定性强)、东阳光(全产业链+SST方案)、火炬电子/中科超容(3.2V EDLC突破)。
- 设备端机会:逸飞激光推出圆柱超容自动化封装产线,与江海股份战略合作,推动超容研发制造升级。
风险提示
- 下游需求不及预期:AI服务器放量受云厂商资本开支、AI芯片产能等影响。
- 导入验证进度滞后:AI电源架构需多方协同验证,若周期拉长将影响量产节奏。
- 产能集中释放压价风险:国内与海外厂商同步扩产,可能导致价格竞争加剧。
- 供应链波动与进口依赖:部分高端材料及设备仍依赖进口,国际贸易摩擦可能影响产能与毛利率。
行业走势

作者
分析师 杨润思
执业证书编号:S0680520030005
邮箱:yangrunsi@gszq.com
分析师 魏燕英
执业证书编号:S0680525090001
邮箱:weiyanying@gszq.com
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