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AI电源系列研究之超级电容更新

球球哥   / 01月15日 22:17 发布

#从技术第一性原理出发、超容会是GB系列及以后的标配。随大模型参数增加和GPU计算性能迭代,GPU短时最大热功率(EDP)会大幅超过正常工作时的额定热功率(TDP),导致性能损失20%-30%【而这个问题直到GB200才开始暴露,台达、伟创力等电源厂商寻找超容供应商去解决】。因此,超容作为瞬时释放大功率的元件(ms级),核心作用是削峰(Peak Cut),即降低GPU的EDP-TDP的差值,其次才是备电(配合UPS的电池或者BBU),我们预计在B系列到下一代Rubin都会是GPU削峰标配。具体来看,GB200的EDP-TDP是65kW,而配置超容后的GB300差值为20kW左右,Rubin的削峰效果更值得期待。


#以当前技术路线来看、每个U的超容模组价值量接近1W。目前台达、伟创力的一供找的日本武藏(7220.T),主流技术路线为HSC混合超容,相对于第二种路线EDLC双电层电容,具备更高能量密度、循环效率和空间利用率。以武藏方案为例,一个模组20kW(尺寸可以塞满整个1U),含28颗HSU电芯;jh的方案则提供更高容量密度的电芯,含56颗HSU电芯,体积和成本相对武藏更低。合计单U的20kW模组ASP接近1万元人民币。单柜需要多少U的超容模组还需要等待GB300设计定型,但至少在4U以上,最乐观能到10U(此设计逻辑是和服务器电源1:1配置,需要再论证)。


#AI服务器超容环节格局很好、国内龙头份额和利润率可能超预期。HSC方案最早是由日本武藏和日本ACT具备,基本没有第三家竞争(此前市场应用特别小,玩家极少),江海股份13年收购ACT、董事长带队十年磨一剑优化工艺,目前相对武藏具备更高的能量密度和成本优势;16年定增募资、有8亿用于超级电容产能超前布局。从产能、生产效率、成本出发,江海目前更具优势,我们认为有望于武藏之后切入台湾多家电源厂的供应链,份额和利润率有望超市场预期。市场或许会担忧技术路线在GB300后转成EDLC或者其他方案,格局会比HSC稍差(全球领域EDLC还有maxwell等更多对手),起码近1年我认为是安全期;而且更重要的是【产业方向明确——超容必配、功率密度会升级,价格可能通胀,江海各方案都具备,相对外资成本和生产效率优势突出】,正常情况下也不会1家或者2家独大,都是客观商业规律,服务器电源也是如此。


#中长期超容应用场景有很大扩张潜力,新能源时代是发电侧功率波动,AI时代是更多的负载功率波动,超容产品本质就是解决瞬时功率波动,是新时代的必配科技。海外电气设备龙头利用超容+锂电池升级UPS里的备用电源,海内外电网利用超容做电网调频、削峰填谷...可以期待的东西还有很多。东吴电新