不间断电源UPS：长期主流供电技术与产业链格局 [page::1][page::2][page::6]

• UPS占国内数据中心市场份额85%-90%，技术主流为在线式UPS，转换效率经过多代迭代提升至96%-99%。

- 模块化UPS成为主流，2023年国内占比46%-47%，高功率密度设计有效缩减配电室占地面积。

• 产业格局稳定，全球市场占有率前三名为施耐德、伊顿、纬谛及华为，国内主流品牌包括华为、科华数据和科士达等。

蓄电池备电技术路线与替代趋势 [page::7][page::8][page::9][page::10]

• 备电依赖蓄电池，UPS与HVDC均采用蓄电池系统，技术路线以铅酸为主，锂电池渗透率正加速提升。

- 铅酸电池价格低、技术成熟，循环寿命8-10年，锂电（磷酸铁锂）具备高循环寿命、高能量密度和更环保等优势，但成本较高。

• AIDC推动锂电池在数据中心备电快速渗透，国内锂电产业链具备技术与成本优势，市场空间扩大。

产业链全球机遇与空间测算 [page::6][page::10][page::11]

| 年份 | 2025E | 2026E | 2027E | 2028E |
|-------|-------|-------|-------|-------|
| UPS市场规模（亿元） | 66.8 | 80.9 | 94.1 | 109.5 |
| 蓄电池市场规模（亿元） | 56.0 | 70.9 | 88.9 | 112.1 |

• 随着AIDC资本开支提升，算力需求迅猛增长，驱动UPS和蓄电池市场快速扩容，2025-2028年CAGR分别约20%和26%。

- 国内产业链外资品牌投入收缩，更多采用ODM模式，国产品牌有望加速切入全球AIDC供应链，带动产业出海。

中金 | AI 探电 （四）：老树新芽，不间断电源有望迎AIDC发展新机遇 ——报告详尽分析

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一、元数据与报告概览

• 报告标题：《AI 探电 （四）：老树新芽，不间断电源有望迎AIDC发展新机遇》

- 发布机构：中金公司研究部

• 作者：王颖东、曾韬、季枫、曲昊源、江鹏、杜懿臻

- 发布日期：2025年2月7日

• 研究对象：不间断电源（UPS）及蓄电池备电领域，聚焦于AIDC（人工智能数据中心）驱动下的市场机遇与技术发展

- 核心论点：
- UPS作为数据中心主流的供电方式，短中期仍不易被替代，技术不断迭代，实现转换效率和空间利用率提升。
- 蓄电池技术由传统铅酸向锂电加速渗透，锂电产业链的成熟为国内企业提供出海机会。
- 国内算力资本支出不断提升，带动UPS市场（2025年约66.8亿元）和蓄电池市场（2025年约56亿元）快速扩容，未来三年年复合增长率分别接近20%和26%[page::0,1,11]

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二、逐节深度解读

1. 摘要与采购逻辑

报告指出，尽管新型供电架构如HVDC出现，不间断电源UPS在短期至中期依旧占据国内约85%-90%的市场主导地位。UPS优势体现在长期的可靠性验证、高质量电能输出以及维护便捷性。同时，随着AIDC带来的算力需求飙升，UPS产品的功率等级及弹性提升，带来更广的市场空间。此外，蓄电池备电需求具有刚性，独立于供电技术路线，且在AIDC带动下，锂电快速渗透的趋势明显，支撑国内产业链走向全球市场。[page::0]

2. 不间断电源UPS的技术分类与发展

• UPS分类：根据电路结构，UPS分后备式、互动式和在线式三类，其中在线式UPS因无转换延迟（零转换时间）和对电能质量的强有力保障成为主流，广泛应用于金融、通信、互联网等高要求数据中心[page::1,2]。

- 技术迭代：
- 从工频机向高频机过渡，移除了内部变压器，采用IGBT等高频元件提升转换效率及减小体积。
- 进而发展成模块化机，通过多模块并联冗余设计实现灵活管理、热插拔与高效运维，2023年模块化占比接近半壁江山（46%-47%）[page::2]。

• 产品功率段不断扩展以满足数据中心高密度算力的需求，未来趋势是产品功率段向高功率集中化发展[page::5,6]。

3. UPS与HVDC之争及技术优化

报告详述UPS传统上存在能效瓶颈的原因：双重电流转换损耗及冗余设计（如2N架构）导致平均负载利用率较低。通过产品升级（高频技术、模块化设计）和能量管理（智能在线模式、超级旁路模式），UPS转换效率已显著提升至96%-99%以上。示意图进一步展现了转换效率随负载率变化的趋势，智能在线模式在高负载率下效率可达99.1%[page::3,4]。

此外，高密度设计推动了UPS功率密度比提升，典型如华为的100kVA/3U模块方案将功率密度提升至行业主流水平的2倍，实现“一柜一兆瓦”，占地面积大幅减少 (> 50%)，适应机房高密化及液冷需求[page::4]。

4. UPS的可靠性与应用场景

• UPS技术自1964年进入数据中心，市场验证充分，尤其是2N架构提高容错安全性，降低单点故障风险，适合金融、政府等关键基础设施。

- 其强大的电能质量处理能力能有效隔离市电中的电涌、高低压、频率波动等电源污染，确保敏感设备稳定运行。

• 维护体系完善，且大多数数据中心设备兼容UPS的交流输出，终端设备适配性强，商业逻辑上能覆盖更广的客户群[page::4,5]。

5. 国内UPS市场结构与应用端

• 需求端主要集中在电信（28%）、互联网（27%）、政府（14%）、银行（13%）四大领域(共占约80%-85%)[page::5]。

- 互联网企业带动尤其明显，由于算力密集和资本投入增加，单柜功率需求大幅提升（5-10kW提升至30-50kW，部分甚至达到100kW），进一步推动UPS产品功率规格升级[page::5,6]。

• 市场格局稳定，全球及国内均呈现大型品牌集中趋势。全球施耐德、伊顿、纬谛、华为占半壁江山，国内华为、科华数据、科士达及纬谛占据主要份额，外资运营模式转向ODM合作，为国内品牌扩展全球市场创造机会[page::6,7]。

6. 蓄电池备电技术路线与产业发展

• 蓄电池为数据中心不间断供电的刚性需求，无论UPS或HVDC供电，均依赖蓄电池为核心设备，保证短时内的电力持续供给[page::7]。

- 技术以铅酸电池为主，占比约90%，但锂电池尤其是磷酸铁锂因其成本、性能及环保优势，在海外市场渗透率快速提升至15%-20%，国内锂电产业链成熟，成全球引领者。[page::7,8]

• 性能对比层面，锂电池在循环寿命（3000-6000次 vs 600-1000次）、浮充寿命、能量密度（180-200Wh/kg远超50-70Wh/kg）、占地面积、环保及免维护特性具有显著优势，但价格较铅酸（0.5-0.6元/Wh vs 1-2元/Wh）仍高。锂电池在数据中心备电中凭借总体拥有成本(TCO)较低的潜力预示其加速替代趋势[page::8,9]。

- 示范案例：雄韬股份REVO 3.0锂电备电方案以两柜容量满足同1.2MW功率需求铅酸电池的10柜容量，节约占地70%、降低30%以上TCO，充分体现锂电优势[page::9]。

7. 全球与国内蓄电池市场格局及发展趋势

• 全球铅酸市场集中度高，CR5份额约63%，国内南都、双登、理士国际、雄韬均积极拓展数据中心领域。

- 随着全球AIDC需求增长及环保政策收紧，国外铅酸产能收缩，国内企业有望承接增量市场。

• 锂电池方面，国内产业链领先，受益AIDC发展带来的剖析需求，市场加速进入更高渗透率阶段，带动相关企业海外扩展[page::10]。

8. 市场空间测算与预测

报告基于国内算力需求增长、算力推理与训练比例、PUE(能效比)、机柜平均功率等假设，构建算力规模及功率需求模型，得出以下关键结论：

• 2025年：

- 数据中心UPS市场规模约66.8亿元，未来三年年复合增长率约20%；
- 蓄电池市场约56亿元，年复合增长率更高达26%，反映锂电快速导入及需求刚性。

• 功率需求从2024年的约57.5GW预计升至2028年的147GW，总功率需求明显攀升。

- 占比方面，UPS仍占主流（2025年约83%），HVDC逐渐成长但短中期不构成替代威胁。

• 锂电池市场份额从2024年的5%增长到10%，显示出明显的渗透趋势[page::11]。

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三、图表深度解读

• 图表1（page=1）：UPS工作过程示意图，展示市电正常及中断时供电路径，突出UPS核心部件（整流器、逆变器、蓄电池组和静态开关）的工作逻辑，图文结合使基础技术原理清晰易懂。

• 图表2（page=2）：后备、互动及在线式UPS原理图和国内外市场份额。图形清晰区分三类UPS的电路结构，右侧的市场份额柱状图强调在线式UPS的主流地位，国内市场份额更高，体现技术成熟与应用广泛[page::2]。
• 图表3（page=2）：工频机、高频机、模块化机的电路结构及其性能特征总结，配合2023年国内市场份额饼图，体现模块化机不断提升的市场地位及其在效率和维护便利性上的优势，图表直观辅佐产品技术演进论证[page::2]。
• 图表4（page=3）：显示N+1与2N UPS架构差异，强调冗余设计在保障数据中心供电可靠性中的作用，为后续效率与架构设计讨论基础提供支持[page::3]。
• 图表5（page=4）：UPS转换效率曲线对比，清晰展示传统UPS、在线双变换以及智能在线模式效率随负载率变化的趋势，智能在线模式实现效率最高（99.1%），辅助报告对UPS技术进步的论述[page::4]。
• 图表6（page=4）：历史UPS体积与功率密度演进，以实际产品机柜图形对比突出功率密度提升及占地减少效果，结合资料说明节省配电室空间超过50%，对数据中心高密化趋势响应高效[page::4]。
• 图表7 & 8（page=5,6）：饼图分别反映2023年中国UPS下游行业分布及功率段分布，图7突显电信和互联网行业主导地位，图8显示>200kVA高功率段占比最大，吻合算力密度提升的产业趋势[page::5,6]。
• 图表9-10-11（page=6,7）：展示全球及中国UPS市场主要品牌份额，全球市场施耐德领先，华为快速上升。中国市场多品牌格局趋于集中，华为科华数据等处主导地位，有利国内厂商借势海外市场[page::6,7]。
• 图表12（page=7）：UPS与HVDC供电结构对比，突出两种技术均依赖蓄电池备电，强化备电系统不可替代属性[page::7]。
• 图表13、14（page=8）：不同应用场景下铅酸电池性能对比及铅酸与锂电池性能差异表，详细量化循环寿命、能量密度、安全性、价格等指标，助理解行业技术演变动力和升级空间[page::8]。
• 图表15（page=9）：雄韬股份锂电备电方案示意，将铅酸的10柜缩减为2柜展现空间优势，右侧电芯设计细节展现产品技术深度，提升报告论据的说服力[page::9]。
• 图表16、17（page=10）：全球数据中心铅酸及通信备电市场格局饼图，反映行业集中度及主要企业，辅助行业竞争态势分析[page::10]。
• 图表18（page=11）：详细的市场空间测算表，根据算力规模、PUE、服务器配置等变量推演UPS和蓄电池市场的未来空间，结合价格假设推导出2025-2028预测数据，实务性强，为投资估值提供基础数据支持[page::11]。

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四、估值分析

报告主要以市场空间测算进行估值判断，未具体应用DCF或市盈率法等传统财务模型，而是通过对算力需求增长、算力效率提升、供电架构占比及设备单价演变的综合定量分析，估算未来几年UPS及蓄电池可实现的市场总额。这种方法直接关联下游算力投资动态，切实映射产业链实际需求。假设包括：

• 算力增长率和效率提升预测（如智能算力年复合增长55%），

- PUE系统能效逐年优化假设，

• 不同架构占比递增趋势（UPS占比逐年降低，HVDC占比增长）；

- 技术升级带动的单价变化（如UPS单价略降，锂电单价维持或略降）[page::11]

其方法科学合理，直击产业链核心驱动要素，且充分考虑未来技术和结构变化的可能性，具备较强前瞻性。

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五、风险因素分析

• 算力资本开支不及预期：算力及数据中心建设受宏观经济、企业投资策略等多重影响。若算力投资增长放缓，直接影响UPS及蓄电池需求扩张[page::1,11]。

- 新技术替代风险：尽管目前UPS+蓄电池是主流方案，但HVDC、电池式BBU等新技术若实现突破并获得规模应用，可能侵蚀部分市场空间[page::1,11]。

• 报告未深度讨论锂电池安全管理风险及相关环保政策变化，但通过技术成熟度与市场动态反映的趋势，风险提示已较为周全。

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六、批判性视角与细微差别

• 报告整体论述逻辑严谨，数据详实，兼顾技术原理与市场动态，充分展示产业链发展现状及趋势。

- 对于技术替代风险的预判相对保守，考虑新供电架构及新备电技术可能加速替代，报告虽提及，但未作深度量化，或因市场成熟度不高，此处可留意未来技术演进速度及商业模式更迭的影响。

• 估值假设较为稳健，尤其对单价和技术渗透节奏均采取较为保守态度，降低预测不确定性。

- 蓄电池锂电价格较高，实际应用推广或受制于系统整体成本及安全标准，成本优势的发挥周期可能较长。

• 报告将国内企业视为全球产业链出海的获益主体，但未系统分析国际政治经济环境及贸易限制等市场准入风险，实际全球化路径可能较复杂。

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七、结论性综合

本报告深刻分析了国内外数据中心UPS及蓄电池备电市场的现状与发展机遇，核心结论如下：

• UPS依然是当前及未来数年数据中心主流供电技术，在AIDC推动的算力升级下，不仅市场规模扩大，且产品技术不断迭代，效率提升显著，从工频机到模块化高频机，功率密度大幅增长，机房占地节约逾50%，适配高密度液冷需求。

- UPS市场格局稳定，国内品牌有望凭借OEM/ODM优势切入全球供应链，尤其在互联网、大模型算力投资增长推动下，产品功率段向高端迈进，带动整体市场价值成长。

• 蓄电池领域，备电需求具刚性，蓄电池成本结构、技术性能是升级关键。铅酸电池虽占主流，但锂电池以其生命周期长、占地少、环保优势加速渗透，驱动市场结构转变。国内锂电供应链实力强，为全球市场出口提供保障。

- 市场空间预测显示，到2025年，中国数据中心UPS市场可达66.8亿元，蓄电池市场56亿元，分别以约20%和26%年复合增长率扩张，显示未来三年内细分赛道增长潜力巨大。

• 风险因素主要为资本开支波动及新技术替代，投资者需关注算力产业政策和技术革新动态。

报告充分利用丰富图表，系统解析技术演进、市场结构与空间测算，提供了一个全面且具指导意义的产业视角。其对UPS和蓄电池行业的分析框架，对理解AIDC时代数据中心供配电需求具有重要参考价值[page::0-12]。

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备注：图表示意示范

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总结：本报告以详实深刻的产业链剖析和量化预测，展示了AIDC推动下国内UPS及蓄电池产业的巨大新机遇。技术升级和市场格局优化为行业发展提供支撑，资本开支增长是驱动核心动力，国内产业链企业特别是锂电布局受益显著。投资者和行业参与者应密切关注算力建设节奏及新技术演进，抓住这一“老树新芽”的产业发展良机。[page::0-12]

报告