2026.09.28 | AC | Power | AI DC Power: HVDC & Vertical Power

摘要

AI 数据中心供电正沿“柜外高压直流化”与“板级近芯片供电”两条线同时推进——柜外 800V HVDC 已进入送测与验证的实操阶段，但受“一年电网运行验证”硬约束，真正的量在 2027 年及以后；PDB 作为新增价值环节浮现，价值向掌握 PSU／PDB 核心部件的电源厂商集中；板级垂直供电（VPD）方向确定，但英伟达自身节奏明显落后于谷歌／AWS／AMD。

正文

注：以下内容的数字部分，均来自个人搜集整理和行业专家调研，图表为笔者自制，可能存在不准确、不完整的情况，请自担风险

一、核心结论

一句话总结：AI 数据中心供电正沿“柜外高压直流化”与“板级近芯片供电”两条线同时推进——柜外 800V HVDC 已进入送测与验证的实操阶段，但受“一年电网运行验证”硬约束，真正的量在 2027 年及以后；PDB 作为新增价值环节浮现，价值向掌握 PSU／PDB 核心部件的电源厂商集中；板级垂直供电（VPD）方向确定，但英伟达自身节奏明显落后于谷歌／AWS／AMD。

行业正在发生的七件事（速览）

· 800V HVDC 进入送测期：2026 年 10 月台达、光宝向云厂商送测 1.0 版本（前端仍配 UPS），去掉 UPS 的 2.0 版本要到 2027 年第四季度。

· 落地受“一年电网运行验证”硬约束：2026 年第四季度至 2027 年第四季度完成验证，这是白皮书路线图之外、工程侧的真实时间。

· PDB 从附属件变为独立价值环节：单个 5000-6000 美金、单个最大输出 240kW，几乎不单独供货、与 PSU 配套供应。

· PSU 是真实壁垒：18.3kW 升压模块全球仅台达、光宝能量产；电力设备厂商不具备 PSU 生产能力，必须外购集成。

· 2026 年机柜出货低于年初预期：H200 对华采购管控叠加台积电良率与产能问题。

· 垂直供电（VPD）方向确定：谷歌自 V5 代起采用；英伟达已公开的 Hopper、Blackwell、Rubin、Rubin Ultra 方案均未采用模块类供电。

· 三次电源器件结构升级：DrMOS 用量随功耗提升，TLVR 电感渗透率提升，硅电容与 MLCC 为互补而非替代关系。

最重要的三个判断

判断一：800V HVDC 的“慢”不是需求问题，而是工程验证与供给端利益摩擦共同所致（低压段电力设备厂商早期曾排斥推广）；真正的量在 2027 年及以后，2026 年下半年是关键认证与备货窗口，而非放量窗口。

判断二：价值量正向“掌握 PSU／PDB 核心部件”的电源厂商集中，而非向熟悉电网的电力设备厂商集中；国内的机会时序也很清晰——当前重点仍在 PSU 环节，PDB 环节国内尚处第三梯队，短期不是国内厂商的机会。

判断三：垂直供电的确定性与英伟达的滞后并存——谷歌、AWS、AMD 等非英伟达链先落地，英伟达链的 VPD 要等到 Rubin 世代，两条链的节奏差约一到两代。

二、变化一：柜外 800V HVDC 进入“送测—验证”实操期，节奏受一年电网验证硬约束

发生了什么：2026 年 10 月台达、光宝将向云厂商送测 800V HVDC 1.0 版本，初期版本前端仍搭配 UPS 作为电网波动保护；2027 年第四季度推出 2.0 版本，去掉前端 UPS，由低压变压器直接输入 400 伏交流电，为正式成熟版本。英伟达要求 800V HVDC 从 2026 年第四季度到 2027 年第四季度完成为期一年的运行周期验证，确认可应对电网各类随机问题。低压变压器是必须的配套设备，且不因是否使用 HVDC 而改变。

为什么是变化：800V HVDC 从白皮书路线图进入“送测—认证—验证”的实操阶段，但多了一道此前市场讨论较少的硬约束——一年电网运行验证。这意味着 2026 年下半年的主题是送测与备货，而不是放量。

市场认知差：长城证券 2026-08-16 给出 800V 相关方案 2027 年整体渗透率 15%-20%、2028 年 40% 以上；专家口径为英伟达 800V HVDC 2027 年渗透率 20%-30%（仅针对英伟达产品、主要由台达与光宝供应），谷歌 ±400V HVDC 2027 年在 9 万套整机柜中渗透率约 60%。两者不完全可比——市场口径偏“整体／含存量”，专家口径偏“整机柜增量”，阅读时需注意。

落地慢于预期的三条原因：其一，前期 ABB、施耐德、伊顿等低压段电力设备厂商因 HVDC 冲击自身低压 UPS 业务而排斥推广，导致台达、光宝等 HVDC 厂商难以获取低压段性能参数，2026 年以来随云厂商接受度提升，施耐德、ABB、伊顿、维谛才开始加入研发供应阵营，造成进度滞后；其二，800V HVDC 为全新开发技术，难度高于基于现有 400 伏改造的 ±400 伏方案；其三，电网适配性尚未完整验证，需完成上述一年运行测试。

三、变化二：2026 年不及预期的两条原因

为什么是变化：出货量结构决定了各类电源方案的可用基数。2027 年 Rubin 成为整机柜的绝对主力，是 800V HVDC 与 PDB 放量的直接基数；ASIC 侧谷歌放量最陡，是 ±400V 方案的主要载体。

市场认知差：2026 年出货低于年初预期（年初曾预期芯片 1000 万张、整机柜 10 万台），专家给出两条原因——第一，国内对英伟达进口采购管控严格，H200 国内采购需求急剧下降，而年初预期的对华放开部分本已被计入全年出货；第二，受台积电良率和产能问题影响，Rubin 芯片及整机柜出货较年初预期下降超一半。第二条（台积电良率致 Rubin 降超一半）是市场讨论较少的机制解释。

四、变化三：PDB 作为独立价值环节浮现

发生了什么：PDB 是 ±400V／800V HVDC 的配套电源分配单元，功能是把 PSU 输出的 800V 直流分配给柜内各 IT 电源，并在部分 power shelf 故障导致电流不平衡时快速重分配剩余电力、实现电源冗余。配比上，1 个 64 节点整机柜对应 2 组 PDB（每组 2 个）；谷歌主流方案为配置 4 组 110kW Power Shelf（2N 冗余、实际输出 220kW）带载 1 组 64 节点整机柜，对应 2 组 PDB。价格上，单个 PDB 5000-6000 美金，一组（2 个）10000-12000 美金，单个最大输出功率 240kW。BOM 上，碳化硅 MOSFET 占 30%-40%、电感元器件 15%-20%、薄膜电容与陶瓷电容约 10%、电源控制器 5%、PCB 约 10%。

为什么是变化：PDB 从 HVDC 的“附属件”变成了一个可独立计量的高价值环节，且几乎不单独供货——供应商送测 HVDC 时会同步配套送样 PDB，头部 PSU 厂商（台达、光宝）可同时生产 PSU 与 PDB。

市场认知差：市场当前主要讨论 PSU（麦格米特、欧陆通），PDB 的定价、配比与 BOM 属增量信息；广发证券 2026-08-30 在讨论新雷能时已提出“PDB 是 OCP 高压架构下的核心新增模块”，方向一致，专家补充了量化口径。竞争格局上，PDB 第一梯队为台达、Vicor、ADI，第二梯队为光宝、Flex（伟创力）；国内麦格米特、中恒电气、新雷能处研发阶段、进度落后于前两梯队。

口径提示：专家给出的“800V HVDC 整机柜单瓦价值 3.5-4 元”（其中 PSU＋PDB 合计 2.5-3 元／瓦、各自约 1-1.5 元／瓦；超级电容 0.5-0.6 元／瓦；BBU 0.3-0.4 元／瓦；NRE 与制造合计不足 10%）应与市场的“柜外电源单瓦 5-6 元”（华源证券 2026-09-21）、“18.3kW PSU 单瓦 1-1.4 元”（兴业证券 2026-09-13）分层看待，三者计量对象不同（整机柜 vs 柜外电源整体 vs 单个 PSU），不宜直接比较。

五、变化四：PSU 才是真壁垒——电力设备厂商与电源厂商的位势差

发生了什么：800V HVDC 的核心是 18.3kW PSU 模块，需实现 400 伏交流升压至 800 伏直流，升压技术是核心难点；2026 年 10 月能向云厂商小批量供应 800V HVDC 的只有台达、光宝。高端 15kW、18.3kW 电源模块目前全球仅光宝、台达能量产，麦格米特仍在研发阶段。电力设备厂商（施耐德、ABB、维谛、华为、伊顿）需向 PSU 厂商采购核心部件后集成，本身不具备 PSU 生产能力。国内方面，麦格米特、欧陆通已在英伟达和 ASIC 链条的 PSU 环节拿到份额；PDB 环节国内处第三梯队，即使通过验证能拿到的份额也很低。

为什么是变化：竞争位势从“谁做电源”转向“谁能做 PSU”。过往市场存在一种直觉——熟悉电网的电力设备厂商做 HVDC 更有优势；专家判断正相反：电源厂商只要补充电网对接参数知识即可自主生产完整 HVDC，而电力设备厂商突破 PSU 研发壁垒难度极大。

市场认知差：市场已知台达领先（国信证券 2026-08-16 称“台达进展最为领先”），但“电力设备厂商不具备 PSU 能力、必须外购集成”的结构判断属增量，修正了上述直觉。国内机会的时序也被明确：当前重点仍在 PSU 环节，在 PDB 环节国内厂商短期难以获得实质份额。

六、变化五：板级垂直供电（VPD）确定化，但英伟达节奏滞后

发生了什么：谷歌自 V5 代起采用垂直供电，V6、V7 均采用 DrMOS 模块的 VPD 方案；英伟达已公开的 Hopper、Blackwell、Rubin 及 Rubin Ultra 方案均未采用模块类供电设计。VPD 的核心目的是缩短供电模块到 GPU／ASIC／TPU 的供电距离，将电源分布网络（PDN）阻抗缩小十分之一甚至更多，减少 PCB 走线发热；虽然 VPD 模块制造工艺更先进、成本更高、模块本身效率略降，但供电距离缩短带来的增益可抵消，最终实现更优的端到端效率。

为什么是变化：VPD 从“部分客户已用”进一步确认——非英伟达链（谷歌、AWS、AMD）先落地，英伟达链要等到 Rubin 世代。同时，专家明确 LPD 与 VPD 的选择与功率没有绝对关系，取决于客户板卡设计路线：AMD 以 OAM 板卡走水平供电（500 瓦板卡常用 20／22／24 个模块，模块高度可做到 8-9 毫米、无需特殊散热）；AWS Trainium2 走垂直供电（模块需做到 4-5 毫米并配套特殊散热）。

市场认知差：华福证券 2026-09-02 专家交流、国泰海通电子 2026-09-08 均已指出“谷歌、AWS、AMD 已用垂直供电、英伟达仍为分立式／留给 Rubin”，方向一致；专家补充的增量在于“与功率无关、取决于板卡设计”这一机制，以及英伟达公开方案明确未采用的判断。

七、变化六：三次电源器件结构升级——DrMOS、TLVR 电感与硅电容

（一）DrMOS 用量结构

发生了什么：英伟达 Rubin 的 NVL72 机柜含 18 个计算托盘、9 个交换托盘；每个计算托盘配置 4 个 GPU＋2 个 CPU，该架构下单托盘共使用 360 颗 DrMOS（2 个 CPU 各 10 颗，其余 340 颗分配给 4 个 GPU），对应单颗 Rubin GPU 约 85 颗 DrMOS（已包含 HBM 等周边供电需求）。谷歌方面，V7 TPU 功耗约 1000 瓦，采用两个定制化大模块，单模块集成二十几颗 DrMOS，单颗 V7 约五六十颗；V8 训练版功耗 1200-1300 瓦、推理版约 800 瓦；业界预计 V9 单 TPU 功耗可能达 2000 瓦，若 DrMOS 电流能力无大幅提升，单颗用量预计至少 70 颗。

市场认知差：国泰海通电子 2026-09-08 称“Blackwell 平台单计算托盘需 300 颗 DrMOS、整柜约 6000 颗，Rubin 规格升至 110 安培”，另有市场口径称“8 卡 AI 服务器 H100／H200 平台 DrMOS 320-400 颗”；专家给出的 Rubin 按托盘／单 GPU 的拆分（85 颗）更细。注意“单 GPU 85 颗（含 HBM）”与部分市场口径“70 颗”的差异，可能源于是否计入 HBM 与 CPU 分摊，使用时需按同一口径处理。

行业规格与真实工作电流：90 安规格 DrMOS 通常工作在 20 安左右的持续电流，该区间为 Buck 芯片效率较高区间；峰值效率约 93%，满载效率通常不足 90%；散热条件（液冷相比风冷可提升电流承载能力）是影响实际工作电流的核心因素。行业电流规格已突破 100 安，海外已有 110／130／150 安产品在研，当前主流 GPU 采用 90 安或 110 安即可满足需求。

（二）TLVR 电感与 DrMOS 的配比

发生了什么：DrMOS 与 TLVR 电感为 1:1 匹配，另需增加 1 颗补偿电感（如 60 颗 DrMOS 对应约 60 颗 TLVR 电感＋1 颗补偿电感）；分立 TLVR 电感单价约 0.6-0.8 元人民币，封入模块的约 1 元以上。TLVR 属耦合电感，在标准一体成型电感基础上增加一个绕组，可解决多相电源响应慢、磁饱和不对称问题，并减少 MLCC 用量；早期效率下降的缺点目前已基本解决。

阅读提示（口径分歧）：专家称“当前 GPU 中 TLVR 电感渗透率约 20%-30%，未来提升至 50% 甚至更高”；而国泰海通、麦高证券及芯片电感专家交流（2026-09）均称“当前渗透率已达 70%-80%，Rubin／R 层将超 90%”。两者差异较大，可能源于统计口径不同（专家或为整体 GPU 存量／全平台平均，市场或为特定代际平台如 GB300／Rubin），建议后续以“特定平台口径”跟踪，不宜直接对比。单颗价值量口径亦存在差异，同样需要分层看待，不可叠加使用。

（三）硅电容与 MLCC 的关系

发生了什么：专家称，硅电容目前没有真正应用在 VPD 方向，VPD 方案中集成的电容均为 MLCC（仅容值高低不同）；硅电容与 MLCC 不冲突，当前为互补而非取代关系。硅电容采用 CMOS 工艺，尺寸更小、一致性与稳定性更好、自身感抗更低，但同等容值下成本是 MLCC 的 10 倍以上，仅适用于逻辑芯片模组滤波、高速光模块等高端场景。核心厂商为村田、TDK、三星；2026 年 5-6 月三星接到一份为期两年、价值 10 亿美元的硅电容长单，供应美国大客户。

市场认知差（调和解读）：天风证券 2026-09-20 硅电容专家交流称“村田市占率约 50%、硅电容单价约 1 美元／颗、与 MLCC 互补”，与本文一致；但在 VPD 环节上存在时点分歧——华福证券 2026-09-02 专家称“VPD 架构下硅电容具备理论应用优势”，中泰证券 2026-09-16 MLCC 专家称“Rubin Ultra 垂直供电系统硅电容用量可达数万颗”。本文专家的口径是“当前尚未应用”，市场口径更多指向“Rubin Ultra 起将大量应用”，二者更像时点差异（当前 vs 下一、两代）而非方向冲突。

（四）器件工艺与路线

发生了什么：DrMOS 分多 die（driver 与上下管为独立 die，可靠性更高，英飞凌等采用）与单 die（一体晶圆工艺，发展已超十年、稳定性成熟）两种路线，多以厂商自研为主。评判厂商能力的核心指标为：同等封装下的电流承载能力、封装尺寸、器件稳定性。低压 GaN 方案目前尚未量产（存在效率、成本、低压器件良率低等问题），主芯片厂商暂未考虑用 GaN 替代硅基 DrMOS。供电模块功率密度已从早期提升至 1.5-2 安／平方毫米，未来向 3-4 安／平方毫米发展，简单 PCB 堆叠已无法满足需求，需采用可埋嵌电容、芯片的嵌入式 PCB 基板，未来进一步向埋嵌电感发展；基板级 IVR 采用 BCD 工艺，芯片级 IVR 需 4／5 纳米及更先进工艺。若 IVR 成熟商用，DrMOS 将退出历史舞台。

市场认知差：国金证券（2026-09-01 至 09-07）、东方证券（2026-09-13）已覆盖埋嵌 PCB 与三次电源升级方向；专家的增量在于路径判断——若硅电容、嵌入式电感技术能够匹配 IVR，可能跳过氮化镓方案，直接采用更先进逻辑工艺实现 IVR 供电。

（五）光模块不需要独立 DrMOS

发生了什么：当前 1.6T（功耗约 27 瓦）、3.2T（功耗约 37 瓦）光模块暂不需要独立 DrMOS：光模块最耗电的部件为 DSP 与 TSP，这类二三十瓦的大电流芯片若使用独立 DrMOS，需搭配额外控制器、占用光模块有限面积，行业主流方案是使用集成控制器与 Driver MOS 的 converter 芯片搭配电感供电。

风险提示：以上内容仅为个人学习总结，不构成任何投资建议。