AI服务器电源核心产业链结构与市场空间测算 [page::0][page::1][page::2]

• AI服务器电源体系分为供电体系（UPS、HVDC、PDU）、AC-DC转换（PSU、PMC、BBU）及DC-DC转换（PDB、VRM）三层。

- 2025-2027年芯片口径市场预计由55亿美元增至154亿美元，复合年增长率67%；模组口径市场规模更大，HVDC、AC-DC及DC-DC 模组市场均高速扩容。

• 核心厂商覆盖英飞凌、台达、光宝、Navitas、英诺赛科、施耐德等，行业集中度预计维持高位。

AI服务器电源关键模块与价值量测算 [page::2][page::3][page::8][page::9][page::10]

• 单台NVL72 GB300服务器整体电源价值约7.09万美元，单位功率价值约0.54美元/W。

- 分模块价值：PDU约4.37万美元，PSU约9647美元，BBU约7200美元，PDB约4500美元，VRM约5783美元。

• PSU由PFC和LLC谐振变换组成，功率半导体向GaN/SiC过渡，提升转化效率与功率密度。

- BBU得益于AI训练对持续性的需求提升，市场从选配向标配转变。

重要市场玩家与市场空间预测 [page::11][page::12][page::13]

| 服务器类型 | 2025E(亿美元) | 2026E(亿美元) | 2027E(亿美元) |
|----------------------|---------------|---------------|---------------|
| 英伟达服务器电源芯片口径市场 | 42 | 71 | 116 |
| ASIC服务器电源芯片口径市场 | 13 | 25 | 38 |
| 合计 | 55 | 96 | 154 |

• 英伟达主力机型NVL72以及高功率VR200/VR300架构为驱动力，2026-2027年出货加速释放。

- ASIC服务器市场由AWS、Google、AMD、Meta等多厂贡献，2027年市场空间有显著提升。

AI服务器电源未来三大演进方向及增量环节解析 [page::1][page::6][page::14][page::15]

• 供电架构升级：800V HVDC+SST架构预期2027年开始规模部署，提升效率和功率密度。

- 核心功率器件升级：GaN/SiC加速在PSU及DC-DC环节渗透，推动高功率密度与能效提升。

• 智能化电源管理：机架储能、动态调度及软件预测控制有望优化功率负载与降低运维成本。

- PDU向高功率智能化模块转型，市场空间CAGR近10%。

• BBU由选配走向标配，保障AI训练连续性，行业市场稳步扩容。

- 被动器件如电容、电感需求同步提升。

风险提示 [page::1][page::15]

• 行业竞争加剧，技术和产能领先优势或影响市场份额。

- 服务器出货及AI应用落地节奏不及预期，影响电源需求释放。

• 创新技术渗透和架构升级推进缓慢，可能延缓市场价值兑现。

中金 | AI进化论（15）：服务器电源，下一个千亿级市场——详尽分析报告解构

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一、元数据与概览

• 报告标题：AI进化论（15）：服务器电源，下一个千亿级市场

- 作者：杨晓宇、贾顺鹤等

• 发布机构：中国国际金融股份有限公司（中金公司）

- 发布日期：2025年08月28日

• 研究主题：AI服务器电源产业链市场分析及未来发展趋势

- 核心论点和评级：
- 服务器电源作为AI服务器关键基础设施，随着AI算力需求暴增，其电源模块市场有望成为下一个千亿元级市场。
- 预测2025-2027年服务器电源模组（包括PDU、AC-DC、DC-DC）市场将以约110%的年复合增长率快速扩容，芯片领域亦保持67%的高速增长。
- 产业主要增量来自PSU、PDU、BBU、DC-DC模块等关键环节，核心增长驱动力为GaN/SiC等第三代半导体渗透、800V HVDC+SST电力架构的推广以及智能电源管理发展。
- 龙头企业有望凭借技术壁垒提升市占率，黑马二线厂商将受益于订单溢出。

• 主要信息传递：

- AI服务器电源产业市场规模快速增长且结构升级明显，产业链相关厂商和投资者应高度关注这一细分赛道的机遇。
- 产业链涉及供电体系、AC-DC转换、DC-DC转换三层，产品覆盖从UPS、电源转换器到电压稳压模块等全链路。
- 新技术和架构升级是实现高性能、高效率供电的关键。

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二、逐节深度解读

2.1 投资摘要与产业链框架

• 关键论点：AI服务器电源系统核心分为三层—供电体系（UPS、HVDC、PDU）、AC-DC转换（PSU、PMC、BBU）、DC-DC转换（PDB、VRM）

- 支撑逻辑：高功率密度、高能效及智能化是驱动电源链条价值提升的三大技术趋势。功率器件向第三代半导体GaN/SiC替代，保障转换效率与热管理性能。

• 数据要点：

- 2025-2027年AI服务器电源芯片市场规模由55亿美元增加至154亿美元，CAGR达67%。
- 模组视角下，供电体系市场贡献约178亿美金，AC-DC电源模组25~108亿美元，DC-DC电源模组34~152亿美元，分别对应$4.69\%$、$108\%$、$111\%$年增长率。

• 预测基础：对标英伟达NVL72/144/576服务器等高功率主流机型实际装机功率及供应商报价推算市场规模。

2.2 服务器电源系统结构与芯片划分

• 三层结构详解：

- 供电体系负责外部电源接入、稳压与分配，如UPS、PDU。
- AC-DC模块如PSU转换交流至48V直流母线，并由PMC及BBU管理电源状态与提供断电保护。
- DC-DC模块将48V转至12V甚至低至1V，保障芯片如GPU的精确供电，主要使用PDB与VRM模块。

• 芯片分布：

- UPS环节包含PFC控制器、逆变器芯片、BMS（电池管理系统）芯片。
- AC-DC环节正经历由硅MOSFET向GaN/SiC等第三代半导体替换。
- DC-DC环节的核心芯片是DrMOS、多相控制器及PMIC。

• 图表3，供电流程示意了电网到GPU的多阶段转换路径，有效映射技术环节对应的功率规格和逻辑结构。[page::3]

2.3 主要增长动力与技术趋势

• UPS需求韧性：中金认为UPS在短期内不可被完全替代，主要因800V HVDC架构推广需时间，兼容成本限制及生态成熟度不足，而中长期800V HVDC+固态变压器（SST）架构将成为电源系统新主流。预测2030年全球数据中心供电容量将翻近3倍，年复合增长9-27%支撑UPS市场稳定增长。

- HVDC架构优势：与传统交流逆变多个环节不同，HVDC架构省略逆变阶段，直接提供高效的直流供电，大幅提升系统效率和功率密度。英伟达牵头，预计2027年后快速推广。

• PDU升级与智能化：PDU正从简单配电设备升级为智能监控与高功率承载模块，推动功率密度及管理能力的大幅改善。预计未来五年全球智能PDU CAGR达到9.4%。

- PSU角色强化：AI算力激增对PSU的转换效率、功率密度及模块化要求大幅提高，台达、光宝等集中市场份额超50%。

• BBU标配化：作为机柜级电池备份单元，BBU以毫秒级响应能力支持训练连续性，预期逐渐由选配变为标配角色，全球市场规模从2025年4.3亿飙升至2031年5.86亿，CAGR 5.4%。

- 芯片升级：GaN、SiC等碳化硅和氮化镓功率器件因性能优越成为替代传统硅MOSFET的热点。GaN市场格局快速演变，全球数据中心用GaN电源IC预计从2024年4.2亿增至2030年16.2亿，预计年增25.1%。[page::4-7]

2.4 核心价值量测算与典型产品解析

• NVL72 GB300价值核心：

- 整机功率132kW，整机电源总价值约7.09万美元，单位功率价值约0.54美元/W。
- 核心拆分：PDU约4.37万美元，PSU约9647美元，BBU约7200美元，PDB约4500美元，VRM约5783美元。

• 细节数据解析：

- PDU单价与功率类型密切相关，各类PDU对NVL72功率覆盖后加冗余，整合价约4.37万美元（见图表5）。
- PSU组件中SiC MOSFET和GaN关键器件价值贡献明显，总价值约9647美元。
- VRM中，144颗SPS（智能功率配置）和多相控制芯片是主要价值来源。

• 模块化角度价值：基于模组口径，HVDC电源模组单价约0.30美元/W，NVL144单机300kW对应价值9万美元；AC-DC模组0.25美元/W，NVL72单机132kW对应约3.3万美元；DC-DC模组0.35美元/W，132kW功率对应4.62万美元。[page::8-10,14]

2.5 服务器细分市场规模与未来预期

• 以英伟达服务器电源为例，2025-2027年芯片口径市场空间有望从42亿美元增至116亿美元，包含NVL72、NVL144及更高功率系列。芯片单位价值随架构升级和功率增长稳步提升。

- ASIC服务器电源市场从13亿美元增长至38亿美元，年复合71%。AWS Trainium及Google TPU是主要贡献者。

• 综合来看，AI服务器整机电源市场2025-2027年由55亿元增至154亿美元，增长速度与技术进展紧密相关，HVDC架构推广和高功率ASIC系统渗透将成为主要驱动。

- 估算单位价格和功率结合，是市场测算的关键技术路径，兼顾具体机型效率与电源配置差异。

• 图表10-15清晰呈现了不同机型、电源功率、单机价值及出货量等量价因素整体组合，形象程度高，逻辑严密。[page::11-13]

2.6 技术演进及产业链未来增量

• 三大技术演进方向：

1. 供电架构升级——短期以“巴拿马电源”承接UPS与HVDC过渡，长期以800V HVDC+SST替代UPS，提升能效与空间利用；
2. 核心器件升级——GaN/SiC等三代半导体加速普及，提升功率密度与效率；
3. 智能电源管理——软硬件协同实现低波动、高效、动态调度，降低运维成本并提升系统可靠性。

• 细分环节增量要点：

- PSU与DC-DC环节因材料升级、模块集成度提高价值量显著；
- HVDC+SST架构带来的功率架构升级显著拉升价值空间，VR200 NVL144单柜模组价约9万美元，高于传统架构；
- PDU扩容升级与智能化快速发展，智能PDU市场年增长9.4%；
- BBU从选配向标配演进，促进市场规模稳健增长；
- 被动元器件（电容、电感）受功率密度提升带动，需求同步快速上升。

• 产业链上下游重点厂商盘点强调：台达、光宝、施耐德、英飞凌、英诺赛科、Navitas、村田电子等为主要龙头。[page::14-15]

2.7 风险提示

• 行业竞争加剧：赛道抢手吸引多方入局，价格战与技术快速迭代可能压缩利润及龙头优势。

- 服务器出货不及预期：下游云厂资本开支波动、AI应用落地速度和供应链波动均可能拖累出货。

• 产业升级节奏不达预期：新材料及架构推广若遭遇认证、兼容或成本瓶颈，将影响单位价值提升及业绩兑现。

- 报告未明确列出缓解方案，但提示技术领先与生态布局是关键防御手段。[page::15]

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三、图表深度解读

图表1&2（页2）

• 描述与解读：

- 展示AI服务器电源核心器件（UPS、HVDC、PDU、PSU、BBU、PDB、VRM）在NVL72 GB300机型下的价值量分布及2025-2027年市场空间预测。
- 供电体系的UPS单台价值量最高（约21.8万美元），但市场增量波动较大（2026增，2027降）。
- PSU和BBU在AC-DC环节价值量分别为9647和7200美元，DC-DC的PDB和VRM也贡献数千美元。
- 明确关联代表公司，为投资者指明产业链上下游重点玩家。[page::2]

图表3（页3）

• 描述：AI服务器电源供电流程图，体现由电网经变压器、ATS开关进入PDU，再经AC-DC、DC-DC及BBU模块，最终达到GPU供电。

- 解读：流程精细划分三个供电层级，分明标注电压和转换路径，体现系统复杂性及多个控制和稳压环节。

• 文本联系：直观支持报告中对三层体系划分及功能角色定义。[page::3]

图表4（页8）

• 描述：主流数据中心电源架构，标注从13.8kVAC到GPU端的多级转换路径及主要模块，补充了典型功率标准。

- 解读：验证NVL72作为行业高端代表具备代表性，且端到端方案覆盖预估的主要环节，有助合理估算组件价值。

• 文本关系：为后续价值量测算提供架构基础与参照。[page::8]

图表5-7（页9-10）

• 描述：详细列出NVL72 PDU、PSU、BBU、PDB及VRM核心器件单价、用量及价值，包含SiC MOSFET、GaN MOS、磁性器件等具体成本。

- 解读：呈现三代半导体替代趋势在PSU环节具体体现；VRM中多相控制器及智能功率模块技术复杂度高，贡献价值显著。

• 文本关系：支撑报告量化单位价值和市场规模预测的关键数据，专家定价模型体现高准确度。[page::9-10]

图表10-15（页11-13）

• 描述：英伟达及主要ASIC服务器电源功率与单位价值量推算，2025-2027年出货量预测及市场空间测算。

- 解读：显示高功率平台（NNVL72、VR200等）贡献主要市场容量，ASIC厂商如AWS、Google亦快速增长。

• 文本关系：强调技术升级与出货放量共同驱动高增速市场扩容，反映行业格局与前景。

- 图表11、14特别体现服务器量价综合影响，指示未来市场投资逻辑。[page::11-13]

图表16（页14）

• 描述：模组口径电源价值量测算，HVDC高达9万美元，明显高于AC-DC及DC-DC。

- 解读：突出HVDC平台价值提升及新电力架构对整体行业利润空间的影响。

• 文本关系：结合架构升级论证技术进步对单台设备价值的催化作用。[page::14]

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四、估值分析

• 报告主要以价值量推算与市场规模测算为核心估值方式。

- 利用典型机型NVL72 GB300核心得出的单位价值（美元/W）为基准，结合功率规格推算整机价值。

• 估值涵盖芯片口径和模组口径两条线，兼顾器件级成本与系统级售价。

- 通过逐年出货预测叠加单位价值增长，建立2025-2027年亿万美元级市场空间展望。

• 报告未具体采用传统DCF或PE等估值方法，侧重产业链内价值拆分与市场容量估算。

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五、风险因素评估

• 竞争加剧：多方入场导致价格战及利润压缩，技术优势与产能布局至关重要。

- 市场需求风险：下游服务器出货节奏放缓直接影响电源市场需求。

• 技术升级风险：GaN/SiC、HVDC与智能控制等关键技术若推广不及预期，市场单位价值提升有限，业绩弹性弱化。

- 风险提示完整且反映产业链复杂性，且明确指向市场结构与技术进步的不确定性，具备较强指导意义。[page::15]

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六、批判性视角与细微差别

• 报告对技术升级巨大潜力的预判较为乐观，尤其是HVDC与固态变压器架构进度预测偏向积极，实际推广仍面对兼容性与标准统一风险。

- 估值模型严谨但依赖英伟达等领先厂商的市场表现，ASIC部分假设弹性较大，未来存在较高不确定性。

• 对竞争格局的描绘基于现有技术路径，未充分讨论新兴替代技术或市场重大政策变化的影响。

- 风险章节虽系统但缺少具体缓释路径与概率评估，实际决策时需补充更多定量分析。

• 报告整体结构清晰、逻辑严密，数据详实，对读者理解市场及技术动态极具参考价值。

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七、结论性综合

本报告通过详尽分析AI服务器电源产业链，揭示了这一细分市场即将进入千亿级规模的高速增长阶段，并对功率器件的升级换代、供电架构的革命性演变、智能电源管理的兴起提供了清晰视角。以英伟达NVL72为代表的高功率服务器，其电源系统价值接近7万美元，PSU、PDU、BBU和DC-DC模块均因功率需求和技术升级获得显著价值量提升。

报告细致测算了芯片与模组两个层面的市场空间，2025-2027年均超过67%的复合增长率，反映出技术进步与算力需求共同驱动的强劲动力。GaN/SiC功率器件替代趋势极为明显，全球GaN电源IC市场预计6年内增长3倍以上，HVDC与SST架构推动电源系统效率与功率密度质的飞跃。PDU和BBU的智能化、标配化趋势进一步拉升产业链整体价值。

风险层面，行业竞争激烈及服务器出货波动可能影响业绩兑现，技术升级不及预期则是潜在的拖累因素。整体而言，报告展现的是AI服务器电源产业的广阔市场空间与鲜明成长逻辑，对于产业链上下游企业及投资者均有重要的战略指导价值。[page::0-16]

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附图示例

图示清晰展现了电网->UPS->PDU->PSU->PDB->VRM->GPU的电能转换流程，分层级解析了系统复杂性。


核心器件按架构分层，清晰标出NVL72机型下不同环节价值量及2025-2027年市场规模，具备代表性参考价值。


全面表现了电源系统从供电到GPU的多级转换，重点模块及电压级别精确标注。

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总结：报告基于详实数据与权威调研，构筑起一套严谨的AI服务器电源市场分析框架，融合技术演进及商业模式升级，结合多机型和产业链环节剖析，清晰揭示了服务器电源即将爆发的千亿机遇及挑战，为相关企业及投资者搭建了深入了解和布局该领域的思路及依据。

报告