AI大模型的爆发式发展正以前所未有的速度推高全球数据中心的电力消耗。单次ChatGPT查询所需电力为谷歌搜索的10倍，AI服务器功率较普通服务器高出6-8倍。东北证券研究报告对AI服务器电源市场空间进行了系统性测算，并深入分析了算力需求如何转化为电源产业的增量逻辑，为判断AI电源这一千亿级市场的投资机会提供了关键数据支撑。
AI算力需求爆发驱动服务器电源市场扩容
全球人工智能产业的蓬勃发展带动AI基础设施持续增长，AI服务器作为算力承载的核心基础设施，市场需求量呈现大幅增长。根据TrendForce预测，2023年AI服务器出货量近120万台，同比增长38.4%，占整体服务器出货量近9%，预计该占比将于2026年提升至15%，2022-2026年AI服务器出货量CAGR将达29%。
AI服务器出货量增长的背后是算力需求的急剧膨胀。AI大模型在自动驾驶、AIoT和边缘计算等领域的大范围应用，对算力的需求持续攀升。截至2022年末，Microsoft以近20%的采购量位居全球AI服务器采购首位，Google、Meta和AWS紧随其后，分别占17%、15%和14%。中国字节跳动的AI服务器采购量显著增加，市场占比达到6%，国内AI领域的发展正在推动AI服务器行业的增长。
中国AI服务器市场同样表现强劲。据XYZ-Research数据，2021年中国大陆AI服务器出货量达22.6万台，同比增长约50.3%；2022年超过28万台，同比增长约23.9%；预计到2025年将超过50万台。市场规模方面，2021年中国AI服务器市场规模达350亿元，同比增长约69%；2022年末超过420亿元；预计2025年有望达到700亿元。
AI服务器电源市场空间的量化测算
AI服务器的电源需求远高于其GPU的功耗需求，主要源于三方面因素：CPU及其他组件的功耗占比、冗余设计带来的超额配置、以及高功率密度与高转换效率的要求。东北证券基于NVIDIA各系列GPU出货量，对AI服务器AC/DC电源市场进行了量化测算。
从单台服务器的电源配置看，通用型服务器通常只需要2颗800W服务器电源，而AI服务器的电源需求为4颗1800W高功率电源，服务器能耗成本从3100元直接飙升到12400元，约为3倍。以NVIDIA DGX H100为例，服务器配备8个H100 GPU（单个700W），整体机架功率约10.2KW，采用6个3.3KW电源模块，总电源功率约19.8KW，电源负载比例约52%。NVL72机架功耗约120KW，电源需求为6组33KW的PowerShelf，总功率约198KW，负载比例约61%。
基于NVIDIA各系列GPU出货量预测——2024年A系列10万张、H系列40万张、B系列30万张；2025年A系列16万张、H系列83万张、B系列30万张——东北证券预计2025年AI服务器AC/DC电源市场规模为198.50亿元。更广泛的统计口径显示，AI服务器电源模组市场规模（PDU、AC-DC、DC-DC）2025年预计为74亿美元，2026年达150亿美元，2027年将增至325亿美元，CAGR高达110%。
服务器电源需求测算（DGX A100 / H100 / NVL72）| 参数 | DGX A100 | DGX H100 | NVL72 |
|---|
| GPU数量（个） | 8×A100 | 8×H100 | 72×B100 |
| GPU功耗（W） | 400×8 | 700×8 | 1000×72 |
| 其他功耗（W） | 3300 | 4600 | 48000 |
| 机架功耗（W） | 6500 | 10200 | 120000 |
| GPU功耗占比 | 49% | 55% | 60% |
| 电源需求（W） | 18000 | 19800 | 198000 |
| 电源负载比例 | 36% | 52% | 61% |
电源价值量提升与产业链受益环节
AI服务器电源的价值量提升源于两个维度：单台服务器电源配置数量和单瓦价值量。从配置数量看，通用服务器电源与服务器的配比约为1:2，AI推理和训练服务器配比通常为1:3或1:4，高端训练服务器配比可达1:6，未来可能达到1:10。
从单瓦价值量看，AI服务器电源需要更高的功率密度（可达100W/立方英寸，普通服务器仅50W/立方英寸）和更高的转换效率（97.5%-98%，传统服务器为96%），技术门槛的提升直接推高了产品单价。参考国内高功率服务器电源定价，5.5KW电源价格是3-3.3KW电源的1.5-3倍，约1.5元/W。
核心受益环节集中在PSU（电源供应单元）、PDU（电源分配单元）、BBU（电池备份单元）及DC-DC（PDB+VRM）等器件。台达电子在AC/DC电源领域市占率超50%、DC-DC市占率超75%，光宝科技紧随其后。国内厂商麦格米特已打入英伟达供应链，欧陆通高功率数据中心电源2024年营收同比增长537%。随着GaN/SiC等第三代半导体渗透率提升，电源模块的体积和效率将进一步优化，价值量仍有上行空间。
