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电力AI系列报告:超级电容:AIDC电源器件核心增长方向(附下载)

电力AI系列报告:超级电容:AIDC电源器件核心增长方向(附下载) 报告研究所
2026-07-24
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超级电容在 AIDC 供电架构中的定位演进

随着 AI 芯片功率波动加剧,数据中心供电架构正经历高压直流化、器件固态化及响应微秒化的深层变革,核心价值向靠近芯片端的快速响应器件转移。传统三级备电体系在响应速度、寿命及能效上已难以满足 AIDC 需求。超级电容凭借毫秒级响应、极高循环寿命及平抑 GPU 脉冲负载的优势,被引入电源系统。自英伟达 GB300 起,超级电容已从选配升级为柜内标配;下一代架构将进一步集成 CBU(电容缓冲单元)与 BBU(电池备份单元),单机柜配置数量将随功率提升而增加。

EDLC 与 LIC 技术路线分工及 BBU 协同

超级电容主要涵盖双电层电容(EDLC)和混合电容(HSC/LIC)两条技术路线。EDLC 胜在高功率与长寿命,适用于板级、芯片级的瞬时电压稳定;LIC 则在能量密度与空间效率上更具优势,适合对空间和备电时长敏感的机柜级场景,英伟达等海外厂商的高压高能量密度路线更倾向于 LIC。

CBU 与 BBU 按时间尺度协同工作:CBU 负责吸收毫秒级 GPU 负载瞬变,BBU 则在停电期间提供秒级至分钟级的过渡支撑。二者共同取代了集中式短期电池储能和 UPS 功能,且消除了 UPS 组合带来的转换损耗。未来,电源架有望演化为集 PSU、BBU、CBU 于一体的能量管理单元。

多孔炭材料国产替代进程

活性炭材料是决定超级电容器容量、倍率性能、循环寿命及功率性能的核心,占整体成本约 30%-40%,国内高端产品长期依赖日本可乐丽等进口。多孔炭的技术难点在于碱活化工艺设备、分级孔径结构的精准调控以及后道孔清洗除杂工艺。

国产替代方面,大潮炭能拥有碱活化与蒸汽活化双工艺路线,建成了国内首条自主知识产权的多孔炭生产线;元力股份依托椰壳炭化料化学结合物理活化法,具备丰富的产业化经验。此外,石油焦基多孔炭路线在高容量、高电压等高端领域的应用潜力巨大,存在显著预期差。

全球市场需求空间与 AIDC 拉动效应

凭借快速充放电与长循环特性,超级电容在轨交制动、风电变桨、汽车辅助动力及储能调频等领域的渗透率持续提升。测算显示,2030 年全球超级电容市场空间将达约 442 亿元,2025-2030 年复合年均增长率(CAGR)为 25%。

其中,AIDC 用超级电容将随英伟达 GB300 的采用,在 2026-2027 年快速放量,市场规模达百亿级,成为核心增长驱动;预计 2030 年该细分市场空间将达 255 亿元,占比超半数。其他领域中,储能调频市场增速最快,汽车领域体量较大但增速平稳,轨交和风电领域保持稳健增长。

海外龙头厂商布局与供应链格局

海外方面,武藏精密工业旗下 MES 公司专注 LIC 制造,通过负极预掺锂工艺提升电压,技术与量产能力领先,已率先切入英伟达供应链,订单供不应求并大力扩产。松下战略重心全面转向 AIDC,作为具备 BBU、CBU、HVDC 及系统能力的一体化厂商,计划投资约 3500 亿日元扩张业务,目标 2029 财年数据中心储能系统销售额达 1 万亿日元。

国内器件端,江海股份布局铝电解、薄膜、超级电容三大产品线,受让日本 ACT 公司 LIC 技术,其产品已获全球电源用户认证;烯晶碳能在干法电极和超大容量技术方面领先,已成功开发 2.7V 5000F EDLC 电容器。

报告来源:光大证券。本文仅供参考,不代表任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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