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户储离网逆变器
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AI服务器电源及核心器件的发展趋势
2025-08-18 01:00
公司概况与业务布局 - 高斯宝电器成立于2006年,总部位于深圳宝安,采用集团运营方式,正在筹备IPO,预计今年有重大进展[3] - 公司是国家高新技术企业,核心业务围绕大数据和新能源两个领域深耕[4] - 研发团队规模约400人,其中300人专注于大数据领域,100人从事新能源研发[1][5] - 研发中心分布在深圳和松山湖,华东地区有新布局以应对前沿技术需求,海外在马来西亚设有工厂和研发中心并计划扩张生产基地,在郴州进行小功率配套裸板产品生产,在台湾设立分公司服务当地市场[3][4] - 服务器相关产品自动化率达到85%以上,产能布局充足,已获得CQC三级智能制造认证,正推进四级认证[7][8] 技术研发与创新能力 - 与华为合作升级CNAS检测中心,建设国内先进的800千瓦power shift测试环境,为下一代一兆瓦rack测试做准备[1][5] - 与英特尔合作建设超流体immersion实验室,解决大型GPU卡散热问题[1][6] - 针对三相ACDC电源模块提出四颗18.5kW电源模块方案,改善散热效果,已获特斯拉、OpenAI及英伟达等客户认可[3][18] - 开发高功率密度DC-DC转换器,输入-48伏,输出12.2伏,采用interleave Boost升压线路和三项interleave LC设计,量产4200瓦与4500瓦规格,开发更高规格如5200瓦、7200瓦钛金效率挑战97.5%以上[3][19] - 针对B300 GPU卡设计3600瓦四并联电源系统,实现正负5伏以内输出电压稳定性,开发新控制算法并申请三项专利,提高环路稳定性,增强反应速度和线性增益,显著改善低频震荡问题[3][22] - 申请Ruby认证,功率密度比self高1.7到1.8倍,研发目标是达到98%的效率[2][14] - 采用碳化硅和氮化镓技术,将频率提高到300kHz以上甚至500kHz,挑战98%的效率目标[21][36] 产品与解决方案 - 大数据应用产品包括服务器、电算、超算、5G通信户外刀片分布式电源、Gaming电竞相关产品[9] - 新能源方向产品包括光储充相关户储离网逆变器及低压电池包、一体机便携式储能系统、大功率微网系统、小功率微网系统、智能充电模块[9] - 服务器产品包括CRPS RPS以及power shift等,遵循OCP和英伟达设计理念,通讯领域提供openfriend小功率交换机冗余电源模块,PC电竞方面提供全系列ODM服务[8] - 针对国内外市场需求差异化策略:国内市场主流产品为白金加系列(550W、800W、1300W、1600W)及超算领域2400W、2700W、3200W白金加系列,未来发展钛金加系列(800W至3200W)并衍生MCRPS系列产品;北美市场倾向于使用265尺寸大风扇增强散热,量产最大功率3600W,开发5200W 12伏及54伏4500W至7200W钛金效率超过97.5%的新一代产品[20][21] - 开发双输入切换(ATS)技术,提供不同尺寸和功率等级解决方案,如68宽尺寸下3300W到5500W,185尺寸下2000W到2700W,通过N+1或N+0冗余模式降低成本提高可靠性[21][24] 行业合作与市场地位 - 是AMD和NV AVL战略合作伙伴,每年参加GTC大会并拜访重要客户[1][6] - 是OCP成员中唯一一家做电源产品的厂家[1][6] - 与国内头部客户如字节跳动、腾讯、阿里巴巴等合作开发产品[4][21] - 海外客户包括特斯拉、OpenAI、英伟达等[3][18] - 国内代表厂商合作包括新华三、曙光、联想、中兴等,积极推动国产化方案[38][39] 行业趋势与发展方向 - 英伟达提出三相ACDC的CF替代方案,功率可能提升至8.5kW或12.5kW,未来power shelf分为19英寸(英伟达尺寸)和21英寸(OCP尺寸)两种形态[1][11] - 英伟达发布赛卡解决方案,提出未来一兆瓦供电方式,预计3-5年内成为主流,包括从AC到DC CF,再到正负400伏或800伏直接转50伏[12][13] - 正负400伏和800伏供电方案各有优势,NV倾向于800伏并开放选择权给系统厂商,OCP采用正负400伏加BBU方式,Meta采用HVDC模式,微软和AMD趋向正负400伏[2][15] - HVDC shelf兼容英伟达和OCP需求,开案规格包括90千瓦CEF单模块30千瓦三项block图,氮化镓在HVDC领域显示出优势[16][17] - 未来电源产品分为三大类:传统AC到DC转换设备(12伏和54伏产品)、机架式大功率设备(5.5kW到72kW级别)、新一代HVDC设备(800伏转54伏产品),未来三到五年内可能过渡到冷板式散热最终实现静默式散热,功率密度提升至1兆瓦以上[25][48] - 固态变压器(SST)处于发展初期,终极目标是从电网直接输入十几千伏通过SST转换为800伏再通过DCD Break转换为54伏、12伏等不同电压,能将能效从87-88%提升至92%左右,未来五年内可能普遍应用[47][48] 市场需求与竞争格局 - 海外市场单瓦价格在0.8美元到1美元之间,国内市场约为0.4美元,海外竞争格局较好客户毛利较高[30] - 国内市场更关注电网突变导致的设备震荡问题,倾向于增加牛角电容而非POC超级电容,海外客户认为单体电容无法完全解决问题因此采用POC方案[14][42] - 国内服务器需求不亚于海外市场,字节跳动、腾讯和阿里巴巴等公司对云计算算力需求与北美市场相当,但受限于H20卡目前只能使用B200、B300等型号,学校、医院、银行等基础应用领域使用推理模型足够满足需求[26][27] - 国内服务器电源技术相比北美晚一代左右约两三年的差距,目前主要围绕H20卡进行布局,但发展迅速不排除发布类似B200卡的新型号[27] - AI服务器与普通服务器最大差异在于GPU应用,GPU运行时的不稳定性和高功率要求需要更强大电源支持,导致单瓦价格随着功率密度提升而快速增长[28][29] - GPU卡并联对电源系统提出较高技术要求,需要更强均流能力和动态响应能力,输入端的电网波动影响显著增加需要更高标准Flick Harmonic指标,产品环路响应和均流响应等EDPP参数模型要求非常高[29] 供应链与产业链 - 高功率电源模块设计采用1200伏碳化硅方案,原边控制器采用ST的DSP474,副边控制器使用TI的C2000 28P55[3][18] - 功率半导体占整个电源价值量20%~30%,高功率情况下可达35%,若仅考虑单一部分占比约15%~20%[37] - 国内PCB行业呈现显著增长趋势,上市公司如中富、威尔高等表现突出,碳化硅和氮化镓方面国内领先企业如清淳、智新微和华润等与国际头部企业深入合作[41] - 磁性器件头部厂家偏好使用日本品牌如Robicont、NCC等,国内优秀厂商如东阳光和江海逐渐崭露头角,江海超级电容已广泛应用于台达、英伟达等公司产品中占比超过5%[42][44] - 高压应用中保护器件需求显著增加,efuse增长较为明显,目前主要由海外厂商使用较多但国内也开始关注并有优秀厂家涌现[45] - 国内HVDC渗透率较快主要与储能技术发展有关,中国在储能技术方面发展迅速形成天然优势,整体架构逐步向直流方向发展[46] 发展机遇与前景 - 中国厂商在服务器电源市场具有显著机会,国内客户如字节跳动、阿里巴巴和腾讯等从去年到今年基本开支大幅增加推动国内产业链发展,国内厂商逐渐被大企业接受并参与英伟达专项设计开发出货产品给戴尔、HP、AMD等公司,中国供应链体系优势明显如PCB生产占据重要份额[49] - 未来三到五年内服务器电源及相关器件产业链将呈现加速发展状态,国内产业链成熟以高斯宝为代表的服务器电源厂商在海外和国内客户中争取到更多份额带动市场增长空间,AI服务器电源及相关器件可能成为未来几年增长最快方向之一[50]