BBU,AI服务器新方向!

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调研纪要

近年来,备用电源已逐渐由UPS(不间断电源)向BBU(电力模组,backup battery unit)。相较于UPS(使用铅酸),BBU采用锂电池,优势在于电力转换效率高+空间损耗少。台股市场 顺达、新盛力、AES-KY,短期股价翻倍以上增长,主要隐含了AI服务器标配BBU的假设,目前英伟达GB200已开始配备BBU,预计GB300以及TESLA的DOJO新一代设计都会采用BBU

BBU加速在数据中心场景对UPS的替代。锂电池BBU相较传统UPS的优势:1)灵活:UPS集中式,需要专门机房安置,而BBU分布式,嵌入服务器机柜,配置起来更为灵活;2)高效:UPS涉及交流-直流-交流转换,BBU锂电池电力转换效率更高,能耗更低;3)寿命更长:传统UPS主要采用铅酸电池,寿命较短,锂电池要求和服务器同寿命(5-10年)。23年市场出货量仅3亿颗,渗透率5%,未来渗透空间大,预计到25年电芯需求达7-8亿颗。

AI服务器的高功率需求促使BBU瓦数大幅提升。下一代AI GPU如英伟达Blackwell B100和B200,在进行高功率计算时均需要超过1kW的功率支持,是传统CPU的3倍,单个数据中心机柜的功率规格将从30-40kW推高至100kW以上,当前约400颗/台,未来有望达1000颗/台以上,拉动电芯需求。

台企、日韩企业报表已经率先反映:台股AES-KY公司BBU收入2020-2023年从9.5亿新台币快速提升到39亿新台币,顺达23Q4已开始量产BBU订单。松下25财年收入约100亿日元(在23财年基础上接近翻倍增长)。

为什么要用BBU?

1)取决于数据中心架构,现有数据中心多采用交流分布式电源基础设施,UPS 更具经济价值,新的AI数据中心采用高压直流配电,高倍率的BBU更有效率

2)电池寿命长,能量损耗低;电池寿命达5-10年,DC-DC能量损耗低

3)优化AI服务器运行时供电品质,超级电容和BBU负责领域不同,超级电容负责滤除及补偿低压侧的电源波动,BBU负责补偿市电波动,大幅改善以往市电不稳所造成的中断运算以及降低GPU因供电不稳或是干扰而损坏的风险,原因是BBU 能应对毫秒等级的电源需求变化,对于电源变动的快速响应能力更有助于补偿市电电网波动;成本不敏感,以一台约300 万美金的AI服务器为例,其 BBU 的价格仅占总价 0.2%;

可以预见未来AI 服务器GPU 瓦数及数量提升的速度远比市电并网系统优化速度更快,电网波动日趋严峻,运营商不会为0.2% 成本来冒险;AI服务器标配BBU在即!

BBU更新

BBU电芯可能会在大陆出现新的玩家,蔚蓝锂芯开始给大陆给NV供服务器电源厂家送测,也就意味着BBU会在大陆出现新玩家,我之前一直觉得,对于BBU电芯厂家来说,有产品是第一位,最重要的是能给某些PSU厂家去供,逻辑才能走顺,所以我之前一直没写,包括JH,

BBU内部结构相对简单,你可以把它看作是一个传统数据中心的后备电池,目前为锂电池方案。BBU采用5+1的冗余架构,一组BBS包含六个BBU模块以及一个PMI监控模块,而一个BBU模块则包括电池pack、BMS、DC/DC电路等部分,BBU内部的电池为18650小圆柱电池(2.5Ah、3.5~3.7V)。

目前Morgan Stanley研报BBU和PSU配比比例为1:1,单BBU价值量为300~400usd,以一台NVL36为例,一台NVL36 需要标配24个BBU,4组BBS。

BBU在英伟达这代方案的引领下,渗透率应该会迎来一个加速的拐点,后面国内外所有的AI服务器都有可能会去标配BBU。在数据中心有后备电池备电的前提下,为AI服务器再加一级备电。

市场空间如何?

25年传统数据中心4亿颗+AI数据中心1亿颗

1)目前BBU在数据中心服务器渗透率仅5%,2023年需求3亿颗电芯,假设传统数据中心BBU每年15%增速,25年需求约4亿颗。

2)增量市场来自AI数据中心,10月微软收到的NVL36实机当中配置了BBU模块用以保证机柜运行的安全性及稳定性,我们预计后续其他CSP客户也有望标配BBU。

以NV的GB200 NVL72服务器为例,必要最低运行功耗在123-130KW左右,对应电芯需求量约1000颗;以当前市场预期25年等效5-6万台NVL72出货量测算,仅NV明年有望带来5000-6000万颗增量空间

以18650 2.0电池10元/颗计算,25年BBU市场空间50亿元,假设净利率20%,利润空间10亿。

竞争格局如何?

目前主要是外资企业(三星、LG等),三星市占率约60%。国内企业产品质量达到海外企业水平,且价格低20%。

类似于电动工具对日韩企业的替代,BBU电芯也有望国产替代。我们认为国内头部企业远期市占率有望达到60%。

蔚蓝锂芯弹性如何?

BBU电芯已有少量出货,通过pack企业/电源企业供货。假设50亿市场空间,20%净利率,10亿利润。中长期公司60%份额净利润6亿。

国内企业抓住技术迭代机会(18650到21700)突破供应链,重点关注麦格米特蔚蓝锂芯豪鹏科技

1、麦格米特近期大涨,传bbu模块正在测试,测试效果比较看较好,出结果后客户将直接下单。nv给了第二批新的订单的通知,还没有正式签约(预计5000套+),现在正在交第一批3000套的订单。目前公司订单非常饱满,正在全员不停休拉产能。

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来源:赛道掘金

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