電力設(shè)備行業(yè)深度研究：BBU切中AIDC發(fā)展需求利好英偉達(dá)電源鏈

2請務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)為什么看好AIDC用BBU？對供電安全敏感+對成本不敏感。BBU迎來增長契機(jī)：英偉達(dá)將BBU列為AI服務(wù)器的標(biāo)配，打開BBU產(chǎn)業(yè)鏈的市場空間，英偉達(dá)電源供應(yīng)鏈上的企業(yè)有望成為核心受益者。蔚藍(lán)鋰芯具備“全極耳技術(shù)+BBU電芯開始出貨”的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，有望在BBU行業(yè)大放異彩。蔚藍(lán)鋰芯在2023年就著手布局BBU電芯與全極耳技術(shù)，預(yù)計(jì)2025年推出配套下一代全極耳BBU產(chǎn)品的電芯。目前，公司的BBU電芯已有少量出貨，通過pack企業(yè)/電源企業(yè)供貨。風(fēng)險(xiǎn)提示：IDC增長不及預(yù)期、英偉達(dá)NVL機(jī)柜產(chǎn)能釋放不及預(yù)期、產(chǎn)品價(jià)格下降超預(yù)期、測算存在主觀性3請務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明1備用電源的分類與關(guān)系？備電間會組合使用，BBU有入局替代機(jī)會4數(shù)據(jù)中心備用電源：電力的中斷對數(shù)據(jù)中心的IT系統(tǒng)有害，可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失、文件損壞和設(shè)備損壞，甚至?xí)箶?shù)據(jù)中心的運(yùn)營陷入癱瘓。以下各類備用電源的設(shè)置都旨在市電中斷時(shí)，及時(shí)響應(yīng)并持續(xù)提供可靠的電力支持，保證數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)行與數(shù)

據(jù)備份。柴油發(fā)電機(jī)：1）產(chǎn)品介紹：以柴油為燃料的小型發(fā)電設(shè)備，能夠持續(xù)供電。由柴油發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)構(gòu)成，其中發(fā)動機(jī)是最核心部件，占總造價(jià)的80%左右。2

）性能：響應(yīng)時(shí)間在秒級，一般約在10-15秒。持續(xù)運(yùn)行時(shí)間可以做到較長，一些型號可

以達(dá)到10個小時(shí)以上。.UPS（不間斷電源）：1）產(chǎn)品介紹：以整流器、逆變器為主要組成部分，為設(shè)備提供恒壓恒頻的不間斷電源。2）性能：響應(yīng)時(shí)

間為毫秒級，稍慢但穩(wěn)定。為服務(wù)器通電的持續(xù)時(shí)間在分鐘級，通常不超過15分鐘左右。BBU（電池備份單元）：1）產(chǎn)品介紹：作為備用電源系統(tǒng)，通過鋰離子電池提供短期供電保障。BBU采用5+1的冗余架構(gòu)，一組BBS（電池備份系統(tǒng)）包含六個BBU模塊和一個PMI監(jiān)控模塊，電池多為18650鋰電池。2）性能：切換速度在毫秒級，可靠性

強(qiáng)。持續(xù)運(yùn)行時(shí)間在分鐘級，一般在5-7分鐘。較UPS切換速度更快，但持續(xù)能力稍遜。超級電容：1）產(chǎn)品介紹：是一種介于傳統(tǒng)電容器和電池之間的電化學(xué)儲能裝置。它具有比傳統(tǒng)電容器更高的能量密度，同時(shí)又能像電容器一樣快速充放電，并且循環(huán)壽命長、功率密度高。2

）性能：瞬時(shí)響應(yīng)，持續(xù)時(shí)間很短。5資料來源：臺達(dá)官網(wǎng)、英偉達(dá)官網(wǎng)、天風(fēng)證券研究所不同備用電源各司其職、相互合作：1）備用電源使用時(shí)有組合方案：由于上述性能的差異化，備用電源之間不完全是競爭關(guān)系，可以相互搭配使用，共同形成比較可靠穩(wěn)定的備電方案，保證整體響應(yīng)時(shí)間盡可能短、持續(xù)時(shí)間盡可能長。數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)備用電

源布局為“UPS+柴油發(fā)電機(jī)”組合方案”。2

）超級電容有望成為備電組合常駐新成員：能“瞬時(shí)”提供功率補(bǔ)償，響應(yīng)更快。出現(xiàn)瞬間功率需求高峰，而供電電源功率輸出有限時(shí)，超級電容可迅速釋放電能進(jìn)行功率補(bǔ)償，因而有望成為數(shù)據(jù)中心備用電源布局常駐新成員。BBU有望逐步替代UPS：相比傳統(tǒng)UPS，BBU具備響應(yīng)速度快（毫秒級）、體積小、布局靈活等優(yōu)勢，能更有效銜接超級電容啟動與柴油發(fā)電機(jī)供電的過渡階段，提供足夠的時(shí)間讓備用發(fā)電機(jī)啟動發(fā)電，形成“超級電容-BBU-柴油發(fā)電機(jī)”的備電組合方

案。因此，國內(nèi)市場有望將逐步向BBU方向演進(jìn)，替代UPS的生態(tài)位。圖：英偉達(dá)AI服務(wù)器或?qū)?biāo)配BBU與超級電容兩種備電 圖：臺達(dá)的BBS（電池備份系統(tǒng)）產(chǎn)品，已進(jìn)入英偉達(dá)NVL供應(yīng)鏈6請務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明2為什么AIDC會用BBU？對供電安全敏感+對成本不敏感7BBU電池先行一步，以鋰電池為主。而UPS仍以鉛酸電池為主（小部分為鋰電池）。數(shù)據(jù)中心行業(yè)中，鋰電池較鉛酸電池有安全穩(wěn)定的優(yōu)勢。降低數(shù)據(jù)中心故障概率，保證安全性：傳統(tǒng)鉛酸電池通常被認(rèn)為是數(shù)據(jù)中心UPS電源鏈中的“薄弱環(huán)節(jié)”，往往需要大量維護(hù)，并且需要頻繁更換。根據(jù)Ponemon

Research

Institute關(guān)于數(shù)據(jù)中心停電的研究，55%的意外故障與普通鉛酸電池有關(guān)。使用鋰

電池的BBU能有效規(guī)避鉛酸電池帶來的故障隱患，目前澳大利亞的數(shù)據(jù)中心幾乎已經(jīng)全面停止配備鉛酸電池、改用鋰電池。）鋰電池充放電耐用性、穩(wěn)定性更高:充電池在經(jīng)常處于充滿不放完的條件下工作，容量會迅速低于額定容量值這種現(xiàn)象叫記憶效應(yīng)。而磷酸鐵鋰蓄電池?zé)o此現(xiàn)象，電池?zé)o論處于什么狀態(tài)，可隨充隨用，無須先放完再充電，耐用性、性能穩(wěn)定性都更優(yōu)。使用壽命長，無需頻繁檢查、維修：傳統(tǒng)的UPS由于使用鉛酸電池，壽命在3-6年左右。而BBU則普遍配備鋰電池，壽命較長，

達(dá)到5-10年左右，更符合數(shù)據(jù)中心長期穩(wěn)定工作的需求。適應(yīng)更寬的溫度區(qū)間，熱穩(wěn)定性佳：根據(jù)臺達(dá)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心UPS中，鉛酸電池工作溫度在20-25度，而鋰電池可在15-35溫度區(qū)間使用，很大程度規(guī)避了機(jī)房溫度波動帶來的隱患。電池檢查更方便、智能：數(shù)據(jù)中心備用電源中，鉛酸電池的運(yùn)維需要人工檢查，而鋰電池充電狀態(tài)、健康狀態(tài)可以自檢，不要人工，日常安全檢查更加智能。8資料來源：

prom-tech、天風(fēng)證券研究所AIDC對供電安全有極高要求，呼喚高性能備用電源：1）供電問題是當(dāng)前AIDC的難點(diǎn)：電力故障容易造成AIDC服務(wù)的大規(guī)模宕

機(jī)，是算力產(chǎn)業(yè)需要面對的一大難題。去年12月，由于微軟數(shù)據(jù)中心電力故障，OpenAI旗下的ChatGPT、API以及Sora陷入大規(guī)模宕機(jī)、故障，給用戶帶來極大的不便，甚至造成經(jīng)濟(jì)損失，這是該月的第二次故障。2

）備用電源是供電安全的重中之重：BBU等備用電源能在市電斷電時(shí)快速響應(yīng)、提供電力支援，保證數(shù)據(jù)中心算力的連續(xù)性、穩(wěn)定性，規(guī)避算力停擺帶來的較大損失。BBU“供電更安全+成本不敏感”，安全性、可靠性要求遠(yuǎn)高于成本控制：1）BBU具備供電安全優(yōu)勢：綜上所述，由于鋰電池等原因，BBU較UPS在使用壽命、溫度適應(yīng)、規(guī)避故障、切換速度、充放電耐用性等方面有顯著優(yōu)勢，更能滿足AIDC對供電安全、

可靠的極高要求。2

）AIDC對BBU成本不敏感：BBU的初始建設(shè)成本高于UPS，但是以英偉達(dá)新一代GB200

NVL72服務(wù)器方

案為例，大概只占總成本（300萬美元）的0.2%，成本占比極低、不敏感。相比起電力故障帶來的AIDC停擺損失，BBU較UPS的高成本基本可以忽略不計(jì)，為BBU應(yīng)用于AIDC打開市場空間。圖：停電為導(dǎo)致宕機(jī)的最大原因（占37%），供電安全乃是數(shù)據(jù)中心的一大難題9請務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明BBU上下游產(chǎn)業(yè)鏈？310資料來源：湖南兆科動力新能源有限公司公眾號、信息化觀察網(wǎng)、天風(fēng)證券研究所電芯在BBU總成本中占比高達(dá)60%，是重點(diǎn)環(huán)節(jié)：BBU的零部件主要包括電芯、金屬結(jié)構(gòu)件等。在整個BBU模塊中，成本占比60%，是BBU最核心的零部件，有望為鋰電產(chǎn)業(yè)打開新的市場增量。此外，充放電監(jiān)控及線路控制占20%左右，電壓轉(zhuǎn)換器占15%左右，結(jié)構(gòu)件占5%。圖：在BBU中，電芯成本占比達(dá)60%，為BBU最核心的零部件圖：當(dāng)前BBU用的鋰電池型號為18650，功率一般在60W左右11請務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明4蔚藍(lán)鋰芯的機(jī)會來自于哪里？全極耳技術(shù)+已開始出貨12資料來源：電動中國公眾號、充電頭網(wǎng)公眾號、天風(fēng)證券研究所新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)助力電池高性能：1）全極耳介紹：相比起傳統(tǒng)多極耳，全極耳巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接將整個集流體尾部作為極耳，增大極耳傳導(dǎo)面積、縮短極耳傳導(dǎo)距離。因此，電流流經(jīng)路徑較傳統(tǒng)多極耳設(shè)計(jì)更短，內(nèi)阻更小，因而輸出功率更高。2

）特斯拉4680電池是該技術(shù)的先行者：4680動力電池使用了全極耳技術(shù)，提升了輸出功率、熱安全性、快充性能。相較傳統(tǒng)21700電池，

特斯拉4680電池電池能量提升5倍、輸出功率提升6倍。全極耳切中數(shù)據(jù)中心核心安全需求，比較優(yōu)勢明顯：1）安全性突出：全極耳電池通過提高功率來減少裝配數(shù)、降低故障率，并且低內(nèi)阻降低熱失控概率，保證數(shù)據(jù)中心安全性。2

）較目前主流BBU電芯性能優(yōu)越：目前BBU供應(yīng)以三星等日韓電池企業(yè)為主，依舊使用傳統(tǒng)多極耳技術(shù)。梳理三星SDI各款18650電芯（BBU常用型號）的數(shù)據(jù)，放電功率一般不超過90W。與此相比，全極

耳電芯放電功率或?qū)⑦_(dá)到150W，效能更大，有望成為替代三星的新一代高功率產(chǎn)品。圖：全極耳設(shè)計(jì)增大傳導(dǎo)面積、縮短傳導(dǎo)距離，以此提高電芯功率 圖：特斯拉46是全極耳設(shè)計(jì)在動力電池領(lǐng)域的先行者，性能提升明顯13資料來源：蔚藍(lán)鋰芯年報(bào)、天風(fēng)證券研究所關(guān)鍵技術(shù)快人一步，具備國產(chǎn)化替代潛能：蔚藍(lán)鋰芯在2023年就著手布局BBU電芯與全極耳技術(shù)，預(yù)計(jì)2025年推出配套下一代BBU產(chǎn)品的電芯，將功率提高到150W，市場對電芯可靠性的極高要求或?qū)盹@著的市場空間與溢價(jià)空間。已經(jīng)開始送樣：公司的BBU電芯已有少量出貨，通過pack企業(yè)/電源企業(yè)供貨。圖：蔚藍(lán)鋰芯在2023年就著手布局研究18650/21700全極耳技術(shù)與BBU電芯技術(shù)14請務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明其他潛在的受益標(biāo)的？515電源廠商環(huán)節(jié)麥格米特（002851）：1)公司介紹：主業(yè)為電力電子和精密連接，是一家以電力電子及相關(guān)控制技術(shù)為基礎(chǔ)的電氣自動化公司，專注于電能的變換、自動化控制和應(yīng)用。2

）推薦理由：唯一一家公告進(jìn)入英偉達(dá)供應(yīng)鏈的大陸電源合作商。BBU電芯環(huán)節(jié)欣旺達(dá)（300207）：1）公司介紹：公司從事鋰離子電池研發(fā)制造業(yè)務(wù)，主要產(chǎn)品為鋰離子電池電芯及模組。2）推薦理由：確認(rèn)

已擁有BBU電池產(chǎn)品，并可根據(jù)客戶需求定制生產(chǎn)，有望受益于BBU電芯行業(yè)的發(fā)展。億緯鋰能（300014）：1）公司介紹：億緯鋰能主營業(yè)務(wù)為從事消費(fèi)電池（包括鋰原電池，小型鋰離子電池，三元圓柱電池）和動力電池（包括新能源汽車電池及其電池系統(tǒng)，儲能電池）的研發(fā)，生產(chǎn)和銷售。2)推薦理由：已經(jīng)布局BBU電芯，未來有望國產(chǎn)化

替代。1