前言:
在AI算力爆发与新能源革命的双重驱动下,中国开关电源行业正步入新一轮高增长周期。数据中心单机柜功率密度突破30kW,催生了对高效钛金级电源的迫切需求;同时,新能源汽车年销超1280万辆与充电桩网络的快速扩张,为行业开辟了广阔的增量市场,推动技术向高功率密度与智能化持续演进。
1、开关电源行业已形成成熟且完整的产业链体系
根据观研报告网发布的《中国开关电源行业发展趋势分析与未来前景预测报告(2026-2033年)》显示,开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,以维持稳定输出电压的一种电源。与传统线性电源相比,开关电源具有效率高、体积小、重量轻等突出优点,已成为电子设备的核心供电单元。
开关电源的核心特点
资料来源:观研天下整理
中国开关电源行业已形成成熟且完整的产业链体系,然而上下游环节的议价能力存在显著差异。在产业链上游,核心元器件包括功率器件(如MOSFET、IGBT)、磁性元件、PCB、电容及控制IC等。开关电源行业产业链中游则聚焦于开关电源的制造与设计,产品类型涵盖AC/DC、DC/DC电源模块、适配器及开放式电源等。开关电源行业下游应用领域多元且动力强劲:消费电子(如手机、电脑适配器)市场规模庞大但已高度成熟,价格敏感性强;通信设备(包括5G基站、数据中心服务器等)属于技术要求极高、增长潜力突出的领域,对电源的功率密度、效率及可靠性有着严苛标准;工业控制(如数控机床、机器人)需求高稳定性和恶劣环境适应性;新能源汽车(涵盖车载充电机、充电桩等)成为增长最为迅速的新兴市场;此外,光伏与储能产业中的配套电源需求,也受益于新能源行业的蓬勃发展而持续扩大。
开关电源行业产业链图解
资料来源:观研天下整理
2、“新基建”政策叠加数字化转型等因素驱动,我国开关电源行业快速发展
目前,我国开关电源行业正处于一轮强劲的增长周期,其背后由多重结构性需求共同驱动,推动市场向高端化、高效化方向快速发展。
首先,国家“新基建”战略为高端开关电源注入持续动力。5G网络建设推动宏基站与小微基站规模化部署,单座5G基站功耗远超4G,对配套电源的功率密度和效率提出更高要求;东部算力枢纽与西部数据中心集群的加快建设,直接拉动大功率、智能化的服务器电源需求,预计单座大型数据中心电源投资可达数千万元;此外,新能源汽车充电桩作为新基建重点,其快充桩需配备≥30kW的高可靠性电源模块,随着2024年中国大陆充电桩保有量突破一千万台,配套电源市场空间广阔。
数据来源:观研天下整理
其次,企业数字化转型与AI算力爆发,推动数据中心基础设施持续升级。企业上云与AI大模型训练带来算力需求激增,单机柜功率密度从6kW向15kW甚至30kW演进,带动了高效钛金级(96%以上转换效率)服务器电源的需求。华为、台达等领先企业已推出全链路数字化电源方案,实现对电源状态的智能预测与精细管理,满足超算中心与智算中心对供电系统极致的可靠性要求。
数据中心单机柜功率密度演进趋势分析
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阶段 |
功率范围 |
驱动力 |
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传统阶段(~2020年前) |
普遍为6-8kW/机柜 |
采用传统风冷技术即可满足散热需求,基础设施设计相对标准 |
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高性能计算阶段(2020年-现在) |
快速提升至15-30kW/机柜 |
AI模型训练、大规模推理集群成为主流 |
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AI密集型阶段(现在-未来) |
正向30kW/机柜以上迈进,部分AI智算中心的设计目标已指向50-100kW/机柜 |
随着下一代AI芯片(如B100、GB200)的发布,单个机柜的功率密度将再创新高,对数据中心供电架构(如高压直流)、散热系统(浸没式液冷)和电源能效(要求钛金级及以上)提出极致要求 |
资料来源:观研天下整理
第三,新能源革命正开辟出全新的增量市场。在电动汽车领域,车载充电机与DC-DC转换器是必备部件,2024年中国新能源汽车销量达1286.6万辆,带动车规级电源市场规模超百亿元;在光伏与储能领域,组串式逆变器与储能变流器均需专用控制电源,随着全球光伏装机量持续攀升,配套电源需求同步快速增长。
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最后,消费电子迭代仍贡献稳定基本盘。氮化镓技术的成熟推动快充电源向小型化、大功率发展,百瓦级快充头体积较传统方案缩小一半,成为品牌高端化标配;同时,智能家居设备数量激增,其适配器需求保持稳定,持续为开关电源行业提供基本盘支撑。
综上所述,在“新基建”、数字化、新能源与消费电子四重动力叠加下,开关电源行业已步入高质量增长新阶段,技术升级与市场扩容同步推进。
3、我国开关电源行业发展趋势分析
长远来看,我国开关电源行业的技术发展正围绕四大核心趋势展开,共同推动产品性能与能效的跨越式升级。
高频化与高功率密度是开关电源行业永恒的追求,目标是在有限体积内实现更高的功率输出。以数据中心为例,为应对单机柜功率密度从6kW向30kW演进的趋势,服务器电源的功率密度已从早期的每立方英寸10瓦提升至目前的50瓦以上,这使得在标准机架内部署更多算力成为可能。
而实现这一目标的核心驱动力在于宽禁带半导体材料的革命性应用。以氮化镓和碳化硅为代表的第三代半导体,凭借其高开关频率、低损耗特性,彻底突破了传统硅基器件的物理极限。例如,纳微半导体的GaN芯片已助力安克、倍思等品牌将65W快充充电器的体积缩小至传统方案的一半;而在新能源汽车领域,碳化硅电源模块助力车载充电机效率突破97%,同时显著减小了系统体积与重量。
在此基础上,数字化与智能化转型正为电源赋予新的“智慧”。通过内置数字信号处理器,现代电源可实现精准的负载监控、远程参数配置与故障预测。华为的数字化电源解决方案即可实时监测运行状态,通过AI算法优化能效,将系统效率在传统方案基础上再提升1-2个百分点,同时大幅降低运维成本。(WYD)
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