文｜华鹏伟 华夏
AI浪潮下服务器电源市场有望迅速扩容，同时功率密度提升对电压调节模块的拓扑结构、材料特性、冗余设计等提出更高的要求，相关电源模块产品有望迎来量价齐升的局面。我们看好AC/DC环节国产品牌渗透率提升的确定性，以及技术升级驱动下DC/DC电源芯片的国产替代。
▍AI浪潮下用电缺口扩大，数据中心电力及功率密度需求提升。
美国能源信息署（EIA）预测，到2030年人工智能可能占全球电力需求的3%至4%，同时随着AI技术的进一步发展和持续迭代，2030年数据中心的电力需求将较2023年增加150%以上，对电力供应造成一定压力，其中美国数据中心每年将消耗约88TWh的电力。从用能特征上来看，数据中心在空间上高度集中，发电和电网容量限制严重，同时电力消耗集中于服务器和冷却系统。在AI快速发展的趋势下，数据中心的单机柜功耗提升趋势明显，Vertiv预计2029年AI机架峰值功率密度将达到1MW，平均密度达到350~500KW（目前为20~30KW），从而带动单位耗电量的大幅提升。
▍AI电源升级迭代，高功率、高效率是未来趋势。
AI电源架构分为三级，包括不间断电源（UPS）、AC/DC、DC/DC三个环节，其中DC/DC转换包含总线转换及VRM（voltage regulator module）两个部分。
1）冗余设计：以英伟达（NVIDIA）DGX H100服务器为例，其采用8U机架安装，输入电压为200-240V交流电，最大功耗达到10.2千瓦，采用N+2电源冗余架构，正常运行需要配置6个IEC C20接口的开关电源。
2）高功率密度及转换效率：替换SiC、GaN材料或改进拓扑结构可以有效提升功率密度及转换效率。一般而言，充电桩及普通服务器电源的功率密度基本在50w/立方英寸内，而AI服务器电源的功率密度或升级到100w/立方英寸。
▍需求端：AI带动电源业务量价齐升，市场空间快速增长。
我们认为在AI的驱动下，除了算力增长带来的用电量增长外，功率密度提升带来单位价值量增加也有望显著打开电源厂商的增长空间。单位价值量上，
1）AC/DC环节，根据英伟达官网的DGX服务器相关信息，我们推测5.5KW电源的单位价值量为1.5~2.5元/W之间（3KW电源的单价在0.8~1.0元/W）。我们预测英伟达B卡出货后，服务器电源不断升级迭代，2025/2026年AC/DC环节市场空间分别为230/412亿元，相比较2023年的37亿元，三年有望实现十倍增长。
2）DC/DC环节，从容量上来看，2024/2025年分别为3.3GW/5GW；考虑到GPU功率提升带来的价值量增长，我们预测2023年N链DC/DC环节市场空间约为11亿元，2025/2026增长为63/84亿元。
▍供给侧：整体台达电份额领先，麦米切入N链AC/DC环节。
服务器电源AC/DC模块的市场以台系厂商为主导，结合台达电收入及我们对N链市场空间预测，台达电AC/DC份额或超过50%。DC/DC主要以嵌入式模组为主。整体来看，我们看好1）麦格米特在N链份额的确定性，长远中高端产品有望保持在10%以上。2）国内外服务器电源芯片需求扩张下，龙头公司的DC/DC环节的国产替代加速进行。
▍风险因素：
AI核心技术发展不及预期风险；英伟达B卡出货量不及预期；欧美企业AI支出不及预期风险；电源产品升级迭代不及预期的风险；国产替代不急预期的风险；大宗原材料价格大幅上涨风险；行业竞争持续加剧风险等。
▍投资策略：
AI浪潮下服务器电源市场有望迅速扩容，相关模块产品有望迎来量价齐升的局面。我们看好AC/DC国产品牌的渗透率提升，以及技术升级驱动下远期DC/DC电源模块的发展。
