1、超级电容基础与AIDC应用趋势
需求爆发核心动因:国内EDLC超级电容厂商、日本五藏LIC厂商均已接到显著增长的订单指引,超级电容从GP三百到800伏架构逐步成为AIDC的标配,2027年将实现渗透率叠加用量提升的双层增长逻辑,量增趋势十分明确。行业预计2030年超级电容市场规模可达400-500亿元,明年即可兑现可观的业绩增量,受益厂商包括思源电气子公司锡金汉能、江海股份、东阳光、火炬电子收购的中科超容及多家未上市超级电容企业。跟踪超级电容订单既可研究细分赛道市场,也对AIDC整体架构的跟踪研究具备参考价值。
产品与技术路线分类:超级电容属于储能器件,核心定位为毫秒-秒级备电,主要作用是平抑GPU脉冲高功率波动、稳压、降低配电压力,与锂电负责的分钟级备电形成明确的场景差异。当前超级电容主要分为两类技术路线:
a. EDLC(双电层电容):正负极均为活性炭,靠物理吸附提供容量,单价相对更低;
b. LIC(锂离子电容/混合超级电容):采用活性炭正极+锂电负极结构,兼具物理吸附与锂离子正负极传导特性,电压、容量更高,属于高价值量的高端超级电容路线。
AIDC配置与场景选择:超级电容在AIDC的配置从最初的计算机柜选配,逐步演进为与BBU形成独立边柜,未来将成为电源机柜的标准配置,用量随相关机柜出货增长将有明显提升。用量与价格方面:120-150KW机柜LIC用量约300克,330法EDLC对应2颗/千瓦,EDLC单价约50元/颗,LIC单价约几十美金/颗。场景选择逻辑明确:800伏架构对集成度、高功率要求更高,更偏好LIC;独立超级电容柜场景对空间要求较低,EDLC接受度更高。当前下游订单主要来自谷歌、英伟达,电源厂商已向上游给出明确订单指引,明年初月度订单量将有惊人增幅。此外超级电容还可与SOFC搭配使用,也在柴发替代铅酸UPS的过渡路线中存在明确需求增量。供给端目前仅日本五藏可批量供应LIC,受预补锂工艺、设备瓶颈限制,2027年中才可释放650万克/年的LIC产能,但其在手订单已达千万克级,因此当前国内厂商拿到的均为EDLC订单,将充分受益性价比路线及空间充足场景的需求爆发。
与BBU的互补关系:超级电容与锂电BBU为并行互补关系,不存在替代逻辑:锂电BBU负责分钟到十几分钟的备电需求,覆盖柴发启动前的备电及冗余需求;超级电容负责毫秒-秒级备电,与负责微秒级备电的MLCC等器件各有分工,均为AIDC供电架构中不可或缺的组成部分。
2、超级电容行业竞争格局
海内外厂商供应格局:国内超级电容相关供应商技术布局及供应能力如下:a. 思源电气2023年控股的西晶碳能在超级电容及自动化产线生产领域处于领先水平;b. 江海股份除传统电源业务外,超级电容技术团队来自日本ACT,技术积累时间更长,LIC研发及推进水平在国内厂商中处于领先地位;c. 青岩电子、上海永明、金交时代、东阳光、火炬电子收购的中科超容均可以供应相应的EDLC产品,若后续下游电源厂对EDLC需求供不应求,上述厂商均有较大受益空间。
行业订单与扩产节奏:当前超级电容相关厂商已获得几十亿元规模的订单,明年很多厂商都会有非常明显的利润兑现与增量;行业从零到一的上量进展顺利、节奏较快。具体订单规模、LIC/EDLC配置的颗数及方案可联系相关团队做进一步沟通。
3、超级电容上游供应链分析
上游核心瓶颈环节:超级电容上游各环节需求弹性差异显著。电解液、隔膜、集流体所属行业为偏利基市场,超容领域用量相比锂电电解液、铝电解电容集流体等主赛道需求量级更小,需求弹性较低,对相关厂商业绩拉动有限。而多孔碳电极材料是超级电容行业的明显供应卡点,为上游核心瓶颈环节,其中高端超容碳目前依赖日本可乐丽供应,碳材料产能释放不足是限制下游超级电容厂商产能的核心因素。
多孔碳供应与技术路线:多孔碳领域供应格局、技术壁垒及路线预期差情况如下:a. 供应格局:未上市企业河南大潮碳能已实现超容碳批量供应,扩产产线处于调试爬坡阶段,下半年将有1-2条新产线陆续调试投产;当前下游厂商采用日本可乐丽与大潮碳能超容碳1:1掺混的使用方案,元力股份、圣泉集团等多孔碳厂商若供应导入顺利也将充分受益行业需求增长。b. 技术壁垒:多孔碳核心技术壁垒来源于孔活化与后道孔清洗工艺,可乐丽擅长蒸汽活化工艺,国内厂商以碱活化工艺为主;孔清洗环节需经过十几道工序,涉及保密配方与深厚技术积累,为核心卡点。c. 路线预期差:多孔碳按原料可分为生物质基、石油焦基、树脂基三类,市场普遍认为生物质基性能更优,树脂基若成本下降后因原料不受限应用空间较大,但石油基路线此前被误认为仅适用于低端应用,核心难点在于石油焦碱活化工艺难浸润、后道除杂难度高,若工艺突破可降低超容碳原材料成本30%,且石油焦原料价格低、得碳率高,当前大潮碳能碱活化及清洗工艺成熟,其石油焦基超容碳容量高于生物质路线,存在较大预期差;未来硅碳、钠电硬碳放量后,多孔碳厂商仍有较大收益增量空间。
LIC核心工艺难点:锂离子电容(LIC)的核心技术难点为负极预掺锂工艺。LIC正极采用与EDLC类似的多孔碳材料,生产流程需额外增加预掺锂工艺环节,预掺锂是提升超级电容电压、容量、循环稳定性的核心关键工艺,是解决LIC循环性能不足问题的核心路径。当前该工艺在锂电负极补锂领域应用并不广泛,日本五藏采用日本封闭设备供应商的供应链体系,掌握成熟量产工艺,国内厂商目前均通过自主工艺摸索推进相关技术研发。
4、超级电容市场空间测算
AIDC领域市场空间:下游电源厂已接到包括英伟达、谷歌的相关需求,其中谷歌对超级电容的需求表现突出。短期维度看,明年AIDC领域超级电容市场规模可达百亿级别;长期维度来看,2030年该领域市场规模将达200多亿元,占整体超级电容市场近一半的份额。AIDC领域属于超级电容行业的高价值量增量赛道,需求释放斜率陡峭,是拉动整个行业增长的核心动力。
全行业整体市场空间:除AIDC场景外,超级电容的其他应用场景还包括储能调频、风电变桨、汽车启停、公交车相关领域等,上述各场景分别对应几十亿元的市场规模,整体属于偏利基的应用市场。综合所有应用场景测算,2030年超级电容全行业总市场空间可达400多亿元,对应五年年均复合增速约20%以上。
5、超级电容行业投资建议
投资逻辑总述:日本五藏LIC产能爬坡受限,在手订单未来几年难以完全交付。国内厂商受益于EDLC超级电容路线,在对空间要求不高的高性价比场景更受青睐。明年初电源厂商给到超容厂商的月度订单已经处于供不应求状态,国内超容厂商正推进产能扩建,明年有望兑现可观利润增量,受益标的包括江海股份、思源电气、火炬电子子公司中科超容、东阳光、元力股份、圣泉集团。
海外核心厂商情况:日本五藏是日本老牌气凝上市公司,超容业务为并购所得,凭借富集预补锂工艺提升电压,是目前唯一可批量供应LIC混合电容的厂商,现有产能规划约一两百万颗,扩产进度不及预期,2027年中才可释放650万颗LIC产能;当前累计LIC在手订单达千万颗级别,保守测算约10GW,产能优先供给台达和长期合作的Felix,其余电源厂商LIC供应仍受限。松下业务重点向AI、DC领域倾斜,依托旗下工业事业部技术储备开发BBU+超级电容一体化产品。
国内核心标的梳理:a. 江海股份:传统铝电解电容是过往核心利润来源,超级电容技术受让自日本ACT公司,在工艺路线理解、LIC技术研发层面均受益于日方技术积累,当前正积极推进产能扩建,已和下游麦格米特、台达等客户对接,是麦格米特核心供应商之一,将显著受益于明年订单增量。b. 思源电气:2023年完成对子公司西晶碳能的控股,持股比例70%,西晶碳能以EDLC业务为主,LIC仍处于研发布局阶段,是国内领先的超级电容厂商,产线自动化水平高,大电容超容技术积累深厚,为台达核心EDLC供应商,在麦格米特的供应份额也位居前列;已与大潮碳能签订战略合作协议,锁定2027年、2028年多孔碳原材料保供,原料端竞争优势突出。c. 其他布局标的:火炬电子子公司中科超容、东阳光均有超级电容相关业务布局;上游多孔碳环节相关标的包括元力股份、圣泉集团。
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