【国盛证券有限责任公司】电力设备行业深度：AI算力重塑供电架构，800VDC开启服务器电源新纪元-260719（16页）.pdf

核心结论速览： GPU机柜功率十年增长百倍：从英伟达Ampere的10kW到Rubin的200kW+，再到功率超1MW的Rubin Ultra，算力机架正由千瓦级迈入兆瓦级，对供电系统提出全新要求。 传统54V低压架构已到物理极限：单台1MW机柜配套铜排重达200kg，GW级园区铜材耗材达50万吨；电源设备挤占机柜空间，端到端效率仅剩85%—88%。 800VDC凭借三大优势成为最优解：精简架构、大幅降低铜材用量（电流降至1/15、损耗降至1/225）、原生兼容英伟达MGX标准，依托SiC/GaN器件成熟及电动汽车800V产业基础。 英伟达供电方案沿四阶段演进：第一阶段传统交流IT机柜（2022-2024年）、第二阶段过渡型Power Shelf（2024-2025年）、第三阶段800VDC Power Rack/Sidecar（2026-2027年）、第四阶段固态变压器SST终极架构（2028年+）。 800VDC Sidecar供应链已明确：入围企业包括台达电子、光宝科技、麦格米特、伊顿、Flex、施耐德电气、Vertiv等，配套电源机架预计2026年第三季度具备量产条件。 电源模块功率从千瓦跃升至兆瓦：光宝科技GPU电源从2017年3.3kW模块升级至Power Shelf 110kW，再到Power Rack最高1.2MW。 大陆厂商加速追赶，把握国产替代与架构升级双主线：麦格米特、中恒电气、欧陆通、富特科技、奥海科技等已在高压直流和AI服务器电源领域提前布局。AI算力爆发：数据中心供电架构的革命性拐点。AI大模型训练带来的算力需求爆发，正在重塑数据中心的供电架构。服务器电源本质为开关电源，AI服务器普遍采用UPS、AC/DC、DC/DC三级架构逐级降压为芯片供电。随着GPU机柜功率从英伟达Ampere的10kW攀升至Rubin的200kW+，再到功率超1MW的Rubin Ultra，十年内增长有望达百倍以上。算力机架正由千瓦级迈入兆瓦级，对供电系统的带载能力、转换效率与可靠性提出了更高要求。传统54V/415V架构已被逼到了物理极限。当前GB200 NVL72或GB300 NVL72机架最多需要8个电源架来供电。若在兆瓦级Kyber机架上继续使用54V配电，电源架将占用高达64U的机架空间，留给计算的空间几乎为零。从市电到芯片要经过工频变压器→UPS→PDU→服务器PSU→VRM等多级转换，每级都有损耗，端到端效率只剩85%到88%。800VDC：写在物理公式里的产业答案。800V HVDC（高压直流）架构的价值，正落在一个简单的物理公式上：P=I²R。传输同样功率，电压从54V提升到800V（提升近15倍），电流降至原来的1/15，线路损耗降至1/225。传统低压直流母线（48-54VDC）+铜排方案在单机柜功率超200kW后短板显著：单台1MW机柜配套铜排重达200kg，GW级园区铜材耗材达50万吨。得益于碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）功率变换器件日益成熟，以及800VDC系统在电动汽车行业的广泛应用，800VDC方案成为满足现有算力供电需求的最优架构。800VDC的三大优势：一是精简系统整体架构，大幅缩减算力区域内功率变换与布线占用空间；二是显著降低电流、减少铜材耗材；三是保持安全性与可扩展性，让所有AI算力园区可采用标准化统一部署方案。从电动车产业积淀看，800V高压平台历经“海外引领→国内量产元年→加速下沉”三阶段。2019年保时捷率先在Taycan上应用800V方案；2022年小鹏推出国内首款800V高压SiC平台车型；2025年比亚迪发布1000V方案的“超级e平台”。800V渗透率从2022年的2.5%提升至2025年前三季度的13.7%，已有超30个汽车品牌完成800V车型布局。英伟达供电方案四阶段演进。根据光宝科技数据，英伟达供电方案的演变整体可分为四个阶段：第一阶段（2022-2024年）：传统交流IT机柜方案。所有AC-DC变换全部放在算力IT机柜内部，无高压直流母线，仅适配早期低功率GPU机柜。第二阶段（2024-2025年）：过渡型Power Shelf方案。将分散的PSU集成为标准化电源插框，增加机柜侧储能电容缓解GPU瞬时功耗冲击，但依旧保留多级AC变换，整体损耗仍较高。第三阶段（2026-2027年）：800VDC Power Rack/Sidecar方案。将AC-DC整流环节移出算力机柜，全部放到独立Sidecar电源柜，释放机柜内部空间。机房到机柜采用800VDC高压直流传输，大幅降低线缆电流、铜材用量和传输损耗。第四阶段（2028年至远期）：固态变压器SST终极架构。SST集成变压器、整流、储能一体化，省去480V低压交流整套中间层级，端到端电能变换级数最少，整体效率最高。但SST大功率器件可靠性和成本尚未成熟。从落地节奏看，800VDC Power Rack预计2026年第三季度具备量产条件，作为Vera Rubin平台的可选配置；Rubin Ultra世代功耗达660kW，对应下一代风冷产品功耗达1.2-1.3MW，800V电源将在2027下半年后显著普及。800VDC的多条落地路径。800VDC架构可通过多条路径实现：路径一：800VDC Sidecar（短期落地主流方案） 。800VDC侧边电源柜将AC-DC变换移出算力机柜，在算力柜旁就地完成整流，适配机房存量改造、基建改动小，是短期落地800VDC的主流方案。英伟达已明确800VDC Sidecar供应链，入围企业包括台达电子、光宝科技、麦格米特、伊顿、Flex、施耐德电气、Vertiv等。路径二：800VDC机房配电室集中整流。将600V以内的低压交流电转为800V直流，单模块容量1.5MVA、支持并联扩容，设备布置于配电前端，简化机柜侧供电并可配套储能。路径三：800VDC中压整流器或固态变压器。二者可直接将35kV中压电转换为800VDC，省去480V低压中间层级，单机最高容量7.5MVA、转换效率≥98.5%。SST占地更小，但大功率机型存在可靠性和技术瓶颈。英伟达在算力中心供电白皮书中将SST列为下一代800V高压直流架构的核心设备。电源模块：从千瓦到兆瓦的跃升。GPU代际升级带来电源模块功率的持续跃升。光宝科技自2017年起与英伟达合作，其GPU电源演进路径清晰呈现了三大趋势：功率持续跃升：单模块功率从3-5.5kW→Power Shelf 110kW→Power Rack最高1.2MW，匹配GPU单机柜功率密度从百千瓦向兆瓦级增长。供电设备逐步外移：服务器内置→算力机柜内置→独立侧边电源柜（Sidecar），持续释放算力机柜宝贵空间。电压架构迭代：低压交流直供→800VDC高压直流远距离传输，解决超大功率机房布线和损耗难题。光宝科技将在2027年推出成熟量产级1.2MW 800V侧边电源柜样机。麦格米特亦推出110kW AC-800VDC及90kW 800-50VDC两款Power Shelf产品。大陆厂商布局：国产替代加速。当前AI服务器电源市场集中度较高，以台系厂商为主（台达电子、光宝科技等），大陆厂商正加速追赶。麦格米特：进入英伟达800V HVDC Sidecar供应链，已形成从电网输入到GPU终端的全链路自主化产品覆盖。在2026 Open AI Infra Summit上展示800VDC全链路供电解决方案。中恒电气：国内HVDC领军企业，2025年国内智算中心HVDC市占率约31%，排名第一。已构建涵盖240V/336V/800V HVDC的完整产品矩阵。800V HVDC方案相较传统方案可减少45%-50%的用铜量。欧陆通：已供货谷歌算力设备GPU电源项目，同时与AMD等客户建立合作关系。富特科技：2025年年报明确将业务升级为“车载电源、能源管理、数据中心服务器电源”三大维度，依托车规级电源产品经验拓展数据中心电源业务。奥海科技：已形成从SST、HVDC砖块电源到PSU/PowerShelf的全链路覆盖，5.5kW-PSU和30kW-HVDC产品预计近期分别向谷歌和英伟达送样。延伸阅读：以上为报告核心趋势分析，如需获取完整报告详细数据及全部图表，请访问下载页下载完整PDF报告。FAQ。Q1：为什么数据中心需要从54V升级到800VDC？A：传统54V低压架构在单机柜功率超200kW后已到物理极限——铜排耗材巨大（1MW机柜需200kg铜排）、电源设备挤占机柜空间、端到端效率仅85%-88%。800VDC可将电流降至1/15、损耗降至1/225。Q2：800VDC方案的主要优势是什么？A：三大优势——精简系统整体架构、大幅降低铜材用量、原生兼容英伟达MGX标准实现标准化统一部署。Q3：英伟达800VDC供电方案的落地时间表是怎样的？A：配套电源机架预计2026年第三季度具备量产条件；2027年下半年Rubin Ultra世代后显著普及；大规模普及预计在2028年。Q4：哪些公司进入了英伟达800V Sidecar供应链？A：台达电子、光宝科技、麦格米特、伊顿、Flex、施耐德电气、Vertiv。Q5：固态变压器SST与800VDC是什么关系？A：SST是800VDC架构的远期终极方案（第四阶段），可直接将中压交流电一步转换为800VDC，省去多级变换，效率达98.5%，但大功率器件的可靠性和成本尚未成熟。数据来源说明：以上所有数据均来源于国盛证券研究所《AI算力重塑供电架构，800VDC开启服务器电源新纪元——电力设备行业深度报告》（2026年7月20日），分析师杨润思（执业证书编号：S0680520030005）、林卓欣（执业证书编号：S0680522120002）。