行业与公司 * 数据中心电源系统升级与电容应用行业[1] * 涉及公司包括Meta Google 英伟达 台达 江海股份 日本武藏等[1][3][14][17][25][30] 核心观点与论据 数据中心电源升级趋势 * 数据中心升级至GB300 引入活动子卡结构和更高级别滤波元件如超级电容 显著降低客诉率[1][6] * 提升供电稳定性是数据中心升级的关键驱动因素[1] * 电源系统主要趋势为提高密度和提升纯净度即去除噪声和纹波[3] 电源系统分级与电容应用 * 电源系统分为三级 每一级使用不同电容[3] * 第一级接入阶段200伏或300伏 使用铝电解电容进行一次性提纯和去噪[3] * 第二级中压转换阶段48伏到54伏 使用铝电解电容 也可能引入超级电容[3] * 第三级板上低压转换阶段33伏到065伏 引入超级电容包括锂超容和EDLC 确保极高纯净度和稳定性[3][4] 具体电容类型与应用 * 牛角电容是铝电解电容的一种 因大容量特性主要应用于一级电源接入侧 承担初步提纯和去噪功能[1][7] * EDLC电双层电容器和LIC锂离子电容器等超级电容主要应用于三级电源 用于去除细微纹波[1] * 随着系统工作电压提高 牛角电容的需求量随之增加[1][10] * 电路设计中所有阶段都会使用电容 但一级和三级由于高压需求 需要更高性能的牛角和超级电容[8] 领先厂商方案与行业趋势 * Meta等CSP厂商已明确采用牛角电容和EDLC方案[1][14] * 英伟达的超容量方案已成为标配并推广至广大用户[1][14] * 在GD300上 EDLC已从解决方案逐渐普及并成为标配[15] * HVDC高压直流输电系统中 无论是正负400伏还是800伏方案 都开始考虑加入牛角电容以改善一次供电中的纹波问题 Meta已落地HVDC项目 Google也在进行相关研究[1][2][17] 成本与价值量分析 * 牛角电容单价约为50元 EDLC单价约为20-40元 但因牛角电容容量单位远大于EDLC 实际成本更低[3][26] * 在GB300方案中 单个机柜的EDLC用量价值约为5-6万元 牛角电容价值量约为EDLC的1/10[3][29] * 以一个132或140千瓦的PSU为例 采用2N冗余配置需280千瓦 每2千瓦用一个牛角电容 共需140个 每个单价50元 单柜价值量约7000元 加上EDLC和普通电容 总体价值量约60000元[12][13] * 在Meta方案中 一个高压直流柜子约需2000个EDLC超级电容 每个价值约40元 总价值约5万元 牛角电容一个两千瓦负载大概需要一个 每个价值50元 如果一个柜子配备150个 总价值约7500元[11] 竞争格局与主要企业 * 牛角电容行业主要由日本企业主导[3][22] * 国内企业如江海股份也在积极参与竞争[3][25] * 台达等厂商在选择供应商时会综合考虑配合度 性价比等因素 扶持合作度高的企业[3][23] * 在EDLC方面 竞争格局主要由两家公司主导 包括日本武藏 江海与台达有战略合作关系 具有较高性价比且产能充足[25] 技术替代与未来趋势 * EDLC是当前优选方案 但行业内也在积极探索更经济的替代方案 如使用小型铝电解电容来解决降噪过冲和纹波等问题[1][18] * LIC锂离子电容器仅作为辅助方案 除非EDLC产能不足 否则不会作为主要解决方案[19][20] * 电容作为标准组件应用广泛 未来可能出现新的需求点 如强化服务器单板上的高级别电感[32] 其他重要内容 * 电容主要用于滤波和去除过冲 从微观上消除尖峰信号保护芯片 从宏观上储存能量并释放 起到短时储能和平滑信号作用[9] * 容值与功率之间没有直接挂钩 而是与滤波文波大小有关 是设计上的考虑[31] * 2千瓦用一个牛角电容是一种经验值 各家公司设计参数大致相同[21] * 西金泰能与台达主要在电网项目上进行EDLC合作 从电网过渡到AI服务器领域需要进行产品认证等转换工作[25]