新能源電池行業(yè)深度-AIDC高景氣UPS及BBU電池受益

此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分證券研究報(bào)告行業(yè)深度新能源電池評(píng)級(jí)領(lǐng)先大市評(píng)級(jí)變動(dòng)：維持行業(yè)漲跌幅比較28%8%-2%-12%-22%新能源電池——滬深3002024-042024-072024-102025-01%1M3M12M新能源電池-15.84-12.72-19.58楊鑫分析師執(zhí)業(yè)證書編號(hào):S0530524050001yangxin13@相關(guān)報(bào)告22月電池月度數(shù)據(jù)點(diǎn)評(píng)：2月電池產(chǎn)量31月電池月度數(shù)據(jù)點(diǎn)評(píng)：1月電池產(chǎn)量重點(diǎn)股票2023A2024A/E2025E評(píng)級(jí)寧德時(shí)代買入億緯鋰能買入人工智能發(fā)展推動(dòng)算力需求增長(zhǎng)：人工智能正快速發(fā)展和不斷成熟，以ChatGPT和DeepSeek為代表的生成式人工智能因其顯著的進(jìn)步和廣泛的應(yīng)用范圍而引起各行各業(yè)極大的關(guān)注。AI大模型需要大算力，其訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)與模型的參數(shù)量、訓(xùn)練數(shù)據(jù)量成正比。預(yù)計(jì)2025年中國(guó)智能算力規(guī)模將達(dá)到1037.3EFLOPS，預(yù)計(jì)到2028年將達(dá)到27819EFLOPS，2023-2028年期間，中國(guó)智能算力規(guī)模的五年年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)達(dá)到46.2%。AIDC向功耗高密度化演化，能源接入面臨挑戰(zhàn)：智算訓(xùn)練需要建立高度集中化的GPU集群，而其GPU芯片的算力在持續(xù)提升，隨著芯片功耗的提升，其自身的散熱功耗也在不斷提升，因此智算中心的單柜功耗也不斷攀升。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的單機(jī)柜功耗通常為2~8KW，智算中心的單機(jī)柜功耗達(dá)到20~50KW，未來會(huì)達(dá)到100KW甚至更高。此外，智算中心呈現(xiàn)顯著的動(dòng)態(tài)負(fù)載特性，表現(xiàn)為周期性、高幅度波動(dòng)、多任務(wù)并發(fā)及瞬時(shí)高負(fù)載沖擊，此類動(dòng)態(tài)特性對(duì)供電系統(tǒng)提出了更高的適應(yīng)性需求。因此，在滿足算力容量需求下，如何匹配電力接入，并實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，成為智算中心面臨的重大挑戰(zhàn)。為解決這樣的問題，與智算中心基礎(chǔ)設(shè)施需求配套的電力能源系統(tǒng)成為需重點(diǎn)考慮的問題。AIDC供配電系統(tǒng)由多個(gè)部分組成：數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)是從高壓輸入點(diǎn)至終端負(fù)載的整個(gè)電路系統(tǒng)，主要組成包括備用電源、市電電源、高壓配電設(shè)備、變壓器、低壓配電柜、UPS、備用電池組、機(jī)房配電設(shè)備。隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，各組成部分也衍生出了不同的技術(shù)路線，備用電源有發(fā)電機(jī)組、專用饋電線路之分；發(fā)電機(jī)組有燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組、柴油發(fā)電機(jī)組之分；UPS總體上劃分為直流不間斷電源（HVDC）及交流UPS，同時(shí)交流UPS再次劃分為高頻交流UPS及工頻交流UPS，高頻交流UPS又有傳統(tǒng)、模塊化之分；備用電池組有鉛酸蓄電池、鋰離子電池之分；機(jī)房配電設(shè)備有精密配電柜、配電母線之分。鋰電成為UPS蓄電新趨勢(shì)：蓄電池在UPS供電系統(tǒng)中扮演著一個(gè)十分重要的角色，是供電發(fā)生故障整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行的保障，蓄電池主要采用鉛蓄電池或者鋰電池。鉛蓄電池具有成本低廉、安全性高、技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有使用壽命短、運(yùn)行環(huán)境要求高、需定期保養(yǎng)、此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-2-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分易瞬間崩潰、易污染環(huán)境的缺點(diǎn)。近幾年越來越多的數(shù)據(jù)中心使用適用于不間斷電源應(yīng)用的鋰離子電池解決方案，鋰離子電池由于其性能的提高、使用的靈活性以及比鉛酸電池更低的總擁有成本，已經(jīng)成為一種新的趨勢(shì)。全極耳小圓柱鋰電契合BBU的要求：電池備份單元（BBU）是一種為關(guān)鍵設(shè)備提供短時(shí)備用電源的裝置，主要用于在主電源中斷時(shí)維持設(shè)備運(yùn)行，防止數(shù)據(jù)丟失或服務(wù)中斷，通常與不間斷電源（UPS）或直接集成在設(shè)備中協(xié)同工作，確保無縫切換至備用電源。BBU作為備用電源，對(duì)安全性能和倍率性能要求較高，而小圓柱電池具有能大電流放電、安全性能高（內(nèi)部受力均勻）等優(yōu)點(diǎn)，因此能夠完美契合BBU的需求。倍率性能是小圓柱電池未來發(fā)展方向，全極耳設(shè)計(jì)電阻相較單極耳減少了5-20倍，從而提高了傳輸效率，較大地提高了電池的倍率性能。預(yù)計(jì)2030年數(shù)據(jù)中心鋰電池出貨達(dá)到300GWh：傳統(tǒng)電網(wǎng)架構(gòu)已無法滿足高密度算力設(shè)施的穩(wěn)定性需求，而“數(shù)據(jù)中心+風(fēng)光+儲(chǔ)能”憑借清潔低碳、安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)，逐漸成為破解“電力-算力”失衡的重要技術(shù)路徑。隨著數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)向綠電供能，鋰離子電池應(yīng)用也從備電類型向供能類型轉(zhuǎn)變。預(yù)計(jì)2027年全球數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能鋰電池出貨量將突破69GWh，到2030年這一數(shù)字將增長(zhǎng)至300GWh，2024-2030年復(fù)合增長(zhǎng)率超過80%。投資建議1）UPS鋰電和鉛蓄電池供應(yīng)商：AIDC通常使用鉛酸電池和鋰離子電池作為UPS系統(tǒng)的蓄電池部分使用，當(dāng)正常電源發(fā)生波動(dòng)、閃變和短時(shí)中斷，或者因正常電源故障需要切換至備用電源為數(shù)據(jù)中心供電時(shí)，均由不間斷電源系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心供電，以保證電子信息設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。建議關(guān)注頭部鋰離子電池供應(yīng)商【寧德時(shí)代】、份】2）BBU小圓柱鋰電供應(yīng)商：BBU作為備用電源，對(duì)安全性能和倍率性能要求較高，而小圓柱電池具有能大電流放電、安全性能高（內(nèi)部受力均勻）等優(yōu)點(diǎn)，因此能夠契合BBU的需求。建議關(guān)注小圓柱鋰電廠商【蔚藍(lán)鋰芯】。風(fēng)險(xiǎn)提示：算力需求不及預(yù)期、產(chǎn)品價(jià)格降幅超預(yù)期、技術(shù)路線發(fā)生重大變化、原材料價(jià)格波動(dòng)。此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-3-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分 5 62.1AI推動(dòng)智算中心發(fā)展，機(jī)柜向功耗高密度化演進(jìn) 62.2智算中心面臨能源接入挑戰(zhàn)，電源系統(tǒng)成為關(guān)鍵 9 3.1備用電源：柴油發(fā)電機(jī)是主流 3.2不間斷電源系統(tǒng)：蓄電池是關(guān)鍵 3.3電池備份單元：布局靈活、響應(yīng)速度快 4.1UPS電池：鋰進(jìn)鉛退 4.2BBU：小圓柱鋰電池為主，全極耳設(shè)計(jì)是方向 4.3預(yù)計(jì)2030年數(shù)據(jù)中心鋰電池出貨達(dá)到300GWh 5 5 6 7 8 9 7 8 此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-4-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分表6：2024年全極耳小圓柱新品................................................................................18此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-5-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分1人工智能發(fā)展推動(dòng)算力需求增長(zhǎng)代表的生成式人工智能因其顯著的進(jìn)步和廣泛的應(yīng)用范圍而引起各行各業(yè)極大的關(guān)注，其能夠生成與人類語言非常相似的文本，生成高清圖片，視頻，影片，甚至編程，顛覆圖1：人類進(jìn)入智能時(shí)代型的參數(shù)量、訓(xùn)練數(shù)據(jù)量成正比。根據(jù)《中國(guó)智算中心（AID前，算力需求24個(gè)月翻倍。深度學(xué)習(xí)時(shí)代算力需求3-4個(gè)月圖2：新興業(yè)態(tài)帶動(dòng)算力需求增長(zhǎng)此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-6-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分模型通過混合專家系統(tǒng)（MoE）優(yōu)化等創(chuàng)新方式，使得其在具有更強(qiáng)性能的同時(shí)，顯著降低了訓(xùn)練和推理成本。根據(jù)杰文斯悖論，大模型成本優(yōu)化在短期內(nèi)可以顯著降低訓(xùn)練繼續(xù)推動(dòng)算力需求持續(xù)增長(zhǎng)。根據(jù)浪潮信息和IDC聯(lián)合發(fā)布的《中國(guó)人工智能計(jì)算力發(fā)到46.2%。圖3：中國(guó)智能算力規(guī)模及預(yù)測(cè)2AIDC高景氣度，電源是重要部分2.1AI推動(dòng)智算中心發(fā)展，機(jī)柜向功耗高密度化演進(jìn)數(shù)據(jù)中心走向智算數(shù)據(jù)中心（AIDC過去十幾年，隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起，數(shù)據(jù)中心此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-7-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分圖4：數(shù)據(jù)中心走向智算數(shù)據(jù)中心AIDC表1：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心和智算數(shù)據(jù)中心的差異項(xiàng)目傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心智算數(shù)據(jù)中心承載業(yè)務(wù)主要承載企業(yè)級(jí)應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，如Web服務(wù)、數(shù)據(jù)庫管理和文件存儲(chǔ)等常規(guī)信息處理任務(wù)。主要承載AI模型的訓(xùn)練與推理，高效提供算力資源，并支持大數(shù)據(jù)集的處理。算力類型以CPU為中心，適用于一般性的計(jì)算需求。以xPU為中心，提供并行計(jì)算，處理AI模型訓(xùn)練所需的大量矩陣運(yùn)算。技術(shù)架構(gòu)采用馮·諾依曼的主從架構(gòu)，其中CPU扮演指揮官的角色，負(fù)責(zé)分配任務(wù)給其他部件。這種架構(gòu)在面對(duì)大規(guī)模并行計(jì)存墻”和“I/O墻”等問題，限制了性能的進(jìn)一步提升。采用更加先進(jìn)的全互聯(lián)對(duì)等架構(gòu)，允許處理器之間，以及處理器到內(nèi)存、網(wǎng)卡等直接通信，減少了中心化控制帶來的延遲，突破主從架構(gòu)的算力瓶頸，實(shí)現(xiàn)了高效的分布式并行計(jì)算。功率密度與散熱模式單機(jī)柜功率密度通常在3~8千瓦之間，可裝載的服務(wù)器設(shè)備數(shù)量有限，算力密度相對(duì)較低，一般采用傳統(tǒng)的風(fēng)冷散20~100千瓦之間，主要采用液冷或風(fēng)液混合的散熱技術(shù)。液冷能夠更有效地帶走熱量，保證高性能計(jì)算設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。資料來源：財(cái)信證券，華為《AIDC白皮書》此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-8-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分表2：不同芯片架構(gòu)對(duì)應(yīng)參數(shù)表FullB200Blackwell2TB/s3.35TB/s4.8TB/s4/4.9TB/sFP16稠密算力(FLOPS)NT8稠密算力(OPS)FP8稠密算力(FLOPS)×FP6稠密算力(FLOPS)××××FP4稠密算力(FLOPS)××××3.6TB/s圖5：不同時(shí)代數(shù)據(jù)中心機(jī)柜的典型功率智算中心負(fù)載波動(dòng)變大，對(duì)供電系統(tǒng)要求更高：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心（通算中心）運(yùn)行后此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-9-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分整體負(fù)荷較為穩(wěn)定，峰值或低谷工況極少發(fā)生。而智算中心在訓(xùn)練任務(wù)啟動(dòng)時(shí)負(fù)載會(huì)急劇攀升至極限功耗值，任務(wù)結(jié)束時(shí)則驟降至最低功耗水平。這種劇烈的波動(dòng)性使智算中心呈現(xiàn)顯著的動(dòng)態(tài)負(fù)載特性，表現(xiàn)為周期性、高幅度波動(dòng)、多任務(wù)并發(fā)及瞬時(shí)高負(fù)載沖圖6：典型AI算力集群負(fù)載動(dòng)態(tài)功耗曲線圖2.2智算中心面臨能源接入挑戰(zhàn)，電源系統(tǒng)成為關(guān)鍵傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心對(duì)區(qū)域電網(wǎng)整體壓力不大：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心（通算中心）單棟?rùn)C(jī)房的電人工智能數(shù)據(jù)中心能耗五年間將實(shí)現(xiàn)六倍增長(zhǎng)：根據(jù)《中國(guó)人工智能計(jì)算力發(fā)展評(píng)因此，在滿足算力容量需求下，如何匹配電力接入，并實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，成為智算中心面臨的重大挑戰(zhàn)。為解決這樣的問題，與智算中心基礎(chǔ)設(shè)施需求配套的電力能源系統(tǒng)此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-10-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分圖7：全球數(shù)據(jù)中心及人工智能數(shù)據(jù)中心能耗預(yù)測(cè)，2022-20273數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)：備用電源+UPS+BBU示最高級(jí)，此等級(jí)機(jī)房的設(shè)施系統(tǒng)需要有容錯(cuò)能力，能應(yīng)對(duì)一次事故的發(fā)生和單個(gè)系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)閱我辉O(shè)備故障導(dǎo)致機(jī)房設(shè)備系統(tǒng)停止運(yùn)行；C表示等級(jí)最低，此等級(jí)機(jī)房的設(shè)表3：不同等級(jí)數(shù)據(jù)中心對(duì)電源的要求項(xiàng)目技術(shù)要求備注A級(jí)B級(jí)供電電源應(yīng)由雙重電源供電宜由雙重電源供電兩回線路供電-供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于電線路可作為備用電源---變壓器N+1NA級(jí)也可采用其他避免單點(diǎn)故障的系統(tǒng)配置此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-11-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分后備柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)后備柴油發(fā)電機(jī)的基本容量柴油發(fā)電機(jī)燃料存儲(chǔ)量不間斷電源系統(tǒng)配置（N+X）冗余（X=1～N）N+1當(dāng)供電電源只有一路時(shí)需設(shè)置后備柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)不間斷電源系統(tǒng)的供電時(shí)間滿足信息存儲(chǔ)要求時(shí)，可不設(shè)置柴油發(fā)電--N----根據(jù)實(shí)際需要確定采用放射式配電系統(tǒng)--障時(shí)，燃料存儲(chǔ)量?jī)H需大于外部供油時(shí)間。N≤4滿足《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》3.2.2條要求時(shí)滿足《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》3.2.3條要求時(shí)----應(yīng)包括不間斷電源系統(tǒng)的基本容量、空調(diào)和制冷設(shè)備的基本容量。2N或M（N+1）（M=2、3、4??）一路（N+1）UPS和一路市電供電可以2N，也可以N+1--動(dòng)轉(zhuǎn)換旁路需要需要?jiǎng)泳S修旁路池最少備用時(shí)間空調(diào)系統(tǒng)配電變配電所物理隔離柴油發(fā)電機(jī)作為后備電源時(shí)柴油發(fā)電機(jī)作為后備電源時(shí)雙路電源（其中至源末端切換。采雙路電源，末端切換。采用放射式配電系統(tǒng)。容錯(cuò)配置的變配電設(shè)備應(yīng)分別布置在此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-12-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分?jǐn)?shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)是從高壓輸入點(diǎn)至終端負(fù)載的整個(gè)電路系統(tǒng)，主要組成包括備用電源、市電電源、高壓配電設(shè)備、變壓器、低壓配電柜、UPS、備用電池組、機(jī)房配電設(shè)備。隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，各組成部分也衍生出了不同的技術(shù)路線，備用電源有發(fā)電機(jī)組、專用饋電線路之分；發(fā)電機(jī)組有燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組、柴油發(fā)電機(jī)組之圖8：數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)組成3.1備用電源：柴油發(fā)電機(jī)是主流備用電源宜采用獨(dú)立于正常電源的柴油發(fā)電機(jī)組，也可采用供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專用饋電線路。當(dāng)正常電源發(fā)生故障時(shí)，備用電源應(yīng)能承擔(dān)數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)行所需要柴油發(fā)電機(jī)是主流備用電源：備用電源常設(shè)計(jì)為發(fā)電機(jī)組，而不設(shè)計(jì)為專用饋電線路，主要原因?yàn)椋孩賹Ｓ灭侂娋€路需依賴外部電網(wǎng)，一旦外部電網(wǎng)發(fā)生故障，就會(huì)影響專用饋電的維護(hù)成本和時(shí)間都較高。常用市電電源失效后，數(shù)據(jù)中心電源切換為專用饋電線路的時(shí)間比較長(zhǎng)，無法快速接通備用電源；③發(fā)電機(jī)組作為獨(dú)立的電源系統(tǒng)，不需要依賴外部電網(wǎng)，且可以快速啟動(dòng)并提供穩(wěn)定可靠的備用電源。而柴油發(fā)電機(jī)相較燃?xì)獍l(fā)電機(jī)有維護(hù)簡(jiǎn)單、啟動(dòng)時(shí)間更短、緊急帶載能力更強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，因此大部分?jǐn)?shù)用柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源。此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-13-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分由于數(shù)據(jù)中心對(duì)發(fā)電機(jī)組的輸出頻率、電壓和波形有嚴(yán)格要求，故要求發(fā)電機(jī)組的圖9：數(shù)據(jù)中心發(fā)電機(jī)組的性能要求3.2不間斷電源系統(tǒng)：蓄電池是關(guān)鍵不間斷電源系統(tǒng)由整流器、逆變器、蓄電池組、靜態(tài)開關(guān)電路、維護(hù)旁路及偵測(cè)控制電路組成。在正常電源發(fā)生波動(dòng)、閃變和短時(shí)中斷，或者因正常電源故障需要切換至備用電源為數(shù)據(jù)中心供電時(shí)，均由不間斷電源系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心供電，以保證電子信息設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。在此過程中，電能供應(yīng)由不間斷電源系統(tǒng)中的蓄電池提供。因此，蓄電池系統(tǒng)的配置是數(shù)據(jù)中心連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的核心系統(tǒng)之一。此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-14-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分的裝置，主要用于在主電源中斷時(shí)維持設(shè)備運(yùn)行，防止數(shù)據(jù)丟失或服務(wù)中斷。它常見于數(shù)據(jù)中心、通信基站、工業(yè)控制系統(tǒng)等場(chǎng)景，通常與不間斷電源（UPS）或直接集成在設(shè)備中協(xié)同工作，確保無縫切換至備用電源。圖11：英飛凌BBU路線圖署，BBU可直接嵌入服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)，按需分布式配置，無需專用機(jī)房。電力轉(zhuǎn)換效率方計(jì)下，故障僅影響單個(gè)或少量機(jī)柜，保障數(shù)據(jù)中心整體可用性。BBU在供電時(shí)長(zhǎng)、電池溫升控制要求等方面有不足之處：然而，由于BBU是安裝容量限制無法滿足長(zhǎng)時(shí)間供電需求，需依賴外部柴發(fā)系統(tǒng)協(xié)同，增加系統(tǒng)復(fù)雜度。初始此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-15-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分表4：UPS和BBU對(duì)比區(qū)分UPSBBU具體名稱UninterruptiblePowerSupply不間斷電源BatteryBackupUnit電池備份單元結(jié)構(gòu)獨(dú)立于服務(wù)器柜機(jī)，需單獨(dú)空間安裝安裝于柜機(jī)內(nèi)電力轉(zhuǎn)換DC→AC→DCDC→DC響應(yīng)速度服務(wù)器使用年限3年左右電池類型鉛酸→鋰電池轉(zhuǎn)換18650小型圓柱電池為主電池壽命2~3年(鉛酸)5~10年安全性相對(duì)較高，但鉛酸電池故障率高(據(jù)統(tǒng)計(jì)UPS55%的故障與鉛酸電池有關(guān))相對(duì)較低，對(duì)電池穩(wěn)定性要求更高供電時(shí)間10分鐘2~7分鐘4.1UPS電池：鋰進(jìn)鉛退以確保不間斷電源的持續(xù)運(yùn)行和IT設(shè)備的持續(xù)可用性。根據(jù)維諦技術(shù)的的計(jì)劃外數(shù)據(jù)中心停機(jī)和三分之一的不間斷電源系統(tǒng)故障由閥控式鉛酸電池故障引起。圖12：數(shù)據(jù)中心計(jì)劃外停機(jī)的原因此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-16-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分電池仍然是主流，數(shù)據(jù)中心最常用的電池類型是閥控式鉛酸蓄電池。鉛酸電池的陰陽極分別為二氧化鉛、金屬鉛，電解質(zhì)是硫酸溶液，其具有成本低廉、安全性高、技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有使用壽命短、運(yùn)行環(huán)境要求高、需定期保養(yǎng)、易瞬間崩潰、易污染環(huán)境的缺點(diǎn)。隨著智算中心電力的面積占比不斷增加，與不間斷電源配套的電池室面積也圖13：鉛酸電池正負(fù)極充放電過程示意圖圖14：典型閥控式鉛酸電池的容量衰減情況鋰離子電池成為新的趨勢(shì)：近幾年來，越來越多的數(shù)據(jù)中心使用適用于不間斷電源應(yīng)用的鋰離子電池解決方案。鋰離子電池由正極、負(fù)極、隔離膜、電解液等組成，由于其性能的提高、使用的靈活性以及比鉛酸電池更低的總擁有成本，已經(jīng)成為一種可行的錳酸鋰。其中,磷酸鐵鋰電池與鉛酸蓄電池相比，重量輕(為鉛酸蓄電池的25%~30%)、占月)、安全性高、綠色環(huán)保(不含任何重金屬與稀有金屬)，綜合指標(biāo)與數(shù)據(jù)中心要求的契圖15：磷酸鐵鋰電池內(nèi)部構(gòu)造示意圖圖16：鋰離子電池日歷壽命情況此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-17-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分表5：蓄電池種類比較性能鉛酸蓄電池鎳氫蓄電池鋰電池鈉硫蓄電池?zé)岱€(wěn)定性高一般低高能量密度電池壽命一般一般長(zhǎng)長(zhǎng)應(yīng)用領(lǐng)域儲(chǔ)能、ups備用電源照明、電動(dòng)汽車手機(jī)、筆記本電腦特定場(chǎng)景儲(chǔ)能，需加熱使用成本低中中高大電流放電能力高一般高高圖17：BBU架構(gòu)全性能和倍率性能要求較高，而小圓柱電池具有能大電流放電、安全性能高（內(nèi)部受力此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-18-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分圖18：18650小圓柱電池結(jié)構(gòu)性能的需求更大。在此背景下，小圓柱電池向高倍率方向演化，小圓柱電池全極耳成為各廠商的研究方向。全極耳設(shè)計(jì)能顯著提升倍率性能：傳統(tǒng)的單極耳設(shè)計(jì)只能沿著集流體的長(zhǎng)度方向傳輸電荷，傳導(dǎo)距離長(zhǎng)導(dǎo)致內(nèi)阻較大，而全極耳設(shè)計(jì)的電流傳輸最大距離是電極的高度而表6：2024年全極耳小圓柱新品企業(yè)型號(hào)標(biāo)稱容量（mAh)內(nèi)阻倍率性能快充性能寬溫性能新能安6分鐘大功牢放電、5秒140A超大脈沖能力20分鐘大于放電-20℃至75C億緯鋰能/60A持續(xù)放電，30A持續(xù)放電時(shí)長(zhǎng)提升100%8min超快充支持-40℃放電具備70A快放和8A快充能力/比克電池100A持續(xù)放電，140A脈沖放電12分鐘充滿70A持續(xù)放電，140A脈沖放電15分鐘充滿60A持續(xù)放電，100A脈沖放電睿恩新能源//超過100A的持續(xù)放電，支持≥3C的充電倍率/合盛新能最大持續(xù)放電電流60A最大持續(xù)放電電流70A/此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-19-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分4.3預(yù)計(jì)2030年數(shù)據(jù)中心鋰電池出貨達(dá)到300GWh“數(shù)據(jù)中心+風(fēng)光+儲(chǔ)能”成為打破電力供給矛盾的技術(shù)路徑：建設(shè)方式上，AIDC邁進(jìn)。數(shù)據(jù)中心傾向于在空間上集中導(dǎo)致局部發(fā)電及輸配電網(wǎng)絡(luò)壓力加大，電力供需矛亞州正收緊分區(qū)法規(guī)以限制選址。在此背景下，傳統(tǒng)電網(wǎng)架構(gòu)已無法滿足高密度算力設(shè)施的穩(wěn)定性需求，而“數(shù)據(jù)中心+風(fēng)光+儲(chǔ)能”憑借清潔低碳、安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性蓄電池部分使用，當(dāng)正常電源發(fā)生波動(dòng)、閃變和短時(shí)中斷，或者因正常電源故障需要切換至備用電源為數(shù)據(jù)中心供電時(shí)，均由不間斷電源系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心供電，以保證電子信息設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。隨著數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)向綠電供能，鋰離子電池應(yīng)用也從備電類型向圖19：2024-2030年全球數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能鋰電池出貨量及預(yù)測(cè)（GWh）05投資建議系統(tǒng)的蓄電池部分使用，當(dāng)正常電源發(fā)生波動(dòng)、閃變和短時(shí)中斷，或者因正常電源故障需要切換至備用電源為數(shù)據(jù)中心供電時(shí)，均由不間斷電源系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心供電，以保證此報(bào)告僅供內(nèi)部客戶參考-20-請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的免責(zé)條款部分寧德時(shí)代（300750.SZ寧德時(shí)