新方向
近期国产AI算力链热度较高,市场顺着AIDC产业链发酵了AC-DC、柴发电源、UPS、HVDC、变压器等电源相关热点。
今天市场开始关注低位的BBU电源方向,台股市场的顺达、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;国内蔚蓝锂芯已有每年几十万颗出货,主要供给Pack厂,BBU的高倍率圆柱电芯完全契合公司技术优势,市场对于蔚蓝锂芯在bbu的发展空间可能存在预期差。
1、机柜功率提升,BBU或成为AI数据中心标配
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。
随着伺服机柜功率提升,在高电压机柜架构中,电池需要应对瞬间大功率放电。电芯需要具备的要求:1)高能量密度;2)高倍率,需要10C以上的充放电能力;3)长寿命&稳定性。
2、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,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。
3、竞争格局如何?
当前电池市场以三星等日韩企业主导,下游客户主要为伺服器(台湾企业为主),终端为英伟达、微软等科技公司(海外为主),具备产品力(核心在高能量密度、高放量倍率、长寿命)和海外产能的国产企业具备竞争优势,有望推动国产替代。相关产品价格较传统18、21电池预计翻倍以上,成本增加较少,盈利显著更优。
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。机构认为国内头部企业远期市占率有望达到60%。
4、蔚蓝锂芯交流总结
昨天业务总交流完,解答了几个核心问题:产业趋势、市场空间、竞争格局。
1)从选配到标配,特别是电网落后的欧美澳、东南亚,增速有望加速。
首先,超级电容、BBU、UPS、柴发作为备电,所处的物理位置不同,大概率最终使用时是组合方案;而对BBU而言,响应速度和持续性较好,#随着ChatGPT月内二次宕机,下游从选配到标配明确,在电网落后的地区,尤其明显。
2)市场空间:按照25年折算成NVL72 5万个机柜,增量空间约18亿。
BBU模块中,电池成本占比60%,为核心部件。若使用18电池需要2400颗,单颗2美金(现在的电动工具小圆柱单价5-6rmb),对应NVL72 BBU电芯价值量3.6万rmb;若采用21电池则需要1000颗,单颗4-5美金,也是3.6万rmb价值量。
#从以上分析看,BBU电芯跟很多环节比,跟变压器(明年国内4gw,12亿)比大,跟开关柜(明年国内4gw,40亿)比小,我们为什么看好?
- 变化来自:从选配走向标配,天花板不断被打开
- 全球化:蔚蓝、亿纬在马来的产能使得有望成为中美澳、东南亚可进入的细分,而非服务单一市场。
3)盈利能力和竞争格局?
下游客户主要系电源综合服务商如台达(目前占708-80%)、麦格米特,其次系台pack厂如新普、顺达等,跟当年电动工具国产替代(lg、三星、松下 )路径类似。
而从盈利能力看,一颗18650售价15元rmb,成本(真正批量)预计5元,盈利能力预计在8.5元(扣税);按NVL 72 5万个机柜对应1.2亿颗需求,差不多10亿利润空间,假设中期蔚蓝能有30%份额,折算到25年,差不多系「3亿增量利润」。同时,马来明年初投放4亿颗(不止为数据中心服务的)。
4)投资机会怎么看?
主业Q1出货只有几千万颗,到24Q4已经1.5亿颗,季度翻倍,盈利底部回升,拐点明确;
#25年主业预计7亿利润,对应17x PE,白送一个BBU巨大期权(BBU一直重点对接台达、新普等)。
5、麦格米特更新
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。
6、产业链更新
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,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。
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。
1、BBU在AI数据中心的应用及产业趋势
- BBU与其他备用电源的关系:BBU、UPS、柴油发电机及超级电容器在应急电源方策中各自承担不同角色。超级电容器响应及时但持续性差;BBU响应在秒级且持续能力还行,UPS响应偏慢但持续时间较长;柴油发电机响应时间极限在100秒左右,但持续时间长。它们组合应用形成可靠稳定的备电方案,并非相互替代关系。
- BBU成为AI数据中心标配的可能性:BBU具有布局灵活、成本偏低等优势,在电网建设水平较弱的地区,其需求会受到额外刺激。随着AI对数据不能断不能停的诉求增强,BBU的应用场景和需求会越来越多,但不能说其会成为标配。
2、BBU的构成及相关计算
- BBU的构成及占比:在整个配电模块中,电池占约60%的比重,充放电监控及线路控制占20%左右,电压转换器占15%左右,结构件占5%。
- BBU与机柜功率的关系:以美伟达GPU200为例,其整体功率为70千瓦,单支18650锂电(2.0S)功率为65瓦,要达到70千瓦功率,需要约1200颗。
3、BBU中电池的类型及发展趋势
- 从18650到21700的趋势:现在的趋势是往21700发展,因为随着锂电池技术进步及对应用场景的专门设计,21700具有一定技术门槛,不是随便的电池可支撑其应用场景。目前应用场景下第一代主要是18650,从数量上讲,21700数量会比18650少。
- 21700的单颗功率及发展:21700的单颗功率在150瓦甚至更高,新客户期望下一代能到200瓦以上。
4、BBU中电池的定价
- 18650和21700在BBU中的定价:BBU行业有诸多考虑因素,价格随行就市且能较好维持。一节2.0Ah的18650在工具行业不含税5.5到6元人民币,而在BBU中起码能报到2美金;21700下一代可能在4.0Ah左右,价格可能在3美金金以上。
5、BBU的下游客户及认证
- BBU行业的终端需求及客户:BBU在数据中心成本占比较低且电源具有专业性,终端会将其控制下放。电芯厂针对的是电源系统及pack方案,如Eaton、欣旺达等。新城、科华是比较重要的直接客户,他们在产业链上的能力对BBU的选择起到重要推荐作用,但终端电可能会关注这个关键部件,不排除未来会有更多参与的可能性。
6、BBU中电芯的国产化替代
- BBU产业中电芯的替代情况:BBU产业刚兴起,对成本有一定诉求,但不完全以成本为主要诉求。中国企业在BBU行业中具有一定优势,如决策快、响应快等。随着与客户的交流和行业发展,预计在2024年底至2026年,中国企业可能在应用级层面与日韩电芯竞争并换得优势。
7、BBU在国内外的应用情况
- 国内对BBU的需求:国内电网状态较好,对BBU的迫切性不如国外,但AI对数据安全性要求高,且随着其发展,BBU作为一种轻仓思路,成本低且灵活,国内一部分应用会往BBU方向发展。
- 海外客户的情况:国外客户偏多,如与新浦的合作较好,2023年其BBU应用已达3000万只以上,2025年索卡特预计在7到8000万。从基础的18650到21700,双方在测试和匹配项目中进展顺利,且已定义了明年推出的下一代产品性能。此外,与台达等公司也有交流合作,虽总体项目量在整个市场中占比不大,但也有一定成。还与STL等公司共同配合施耐德的项目。
8、BBU的安全性及相关问题
- BBU的安全性:BBU对电芯安全性要求较高,通过电芯设计、PACK设计、机柜设计等层层考虑来降低安全风险。终端客户认为这是专业问题,希望电源厂或第三方来解决,这也形成了一定的供货门槛。
- BBU的循环寿命及日历寿命:BBU的循环寿命并非核心本质,其核心是日历寿命。三星等竞争对手对这款电池的循环寿命定义为50次,而BBU在部署后的十年或质保周期内,需要满足一定的响应要求,这是一个老化模型的关键。中国企业在这方面有优势,针对电芯设计有更多针对性设计。
- BBU的电池材料选择:BBU需要灵活的能量密度和大倍率放电能力,从电池材料原理上,铁锂在大倍率放电能力上天然落后于三元,且由于BBU模块电池用量不算多且有结构设计,权衡之下选择三元。
-超级电容器的情况:超级电容器在需要特别安全的领域如金融、医疗等可能会配备,其成本较高,但具体成本组成不太了解。
Q&A