AI算力心脏：三次电源，决定芯片性能的“最后一公里”
三次电源，在AI服务器与数据中心领域，特指供电链路中的最后一公里级电压调节模块（VRM，Voltage Regulator Module）。其核心功能是将经过一次（AC/DC）和二次（48V/12V）变换后的直流电，精准、高效地降压至CPU、GPU、ASIC等核心芯片所需的极低电压（如1V以下），同时需承载数百甚至上千安培的庞大电流。
该环节是保障芯片稳定运算、发挥极致性能的决定性物理基础，其技术路线直接受制于芯片功耗与制程演进。
1、三次电源行业产业链分析
三次电源产业上游为基础原材料与核心被动元件（半导体晶圆、磁性材料、MLCC电容、高端PCB等），决定了方案的性能下限；中游是产业链核心价值环节，掌握着系统设计与芯片定义能力（多相控制器、DrMOS、集成模组）；下游是AI服务器及终端应用（GPU/ASIC加速卡、智算中心等），是需求牵引的源头。
三次电源产业链分析
资料来源：普华有策
2、三次电源行业竞争格局
三次电源行业呈现 “全球寡头主导，国内龙头追赶” 的竞争态势。
（1）芯片侧（多相控制器/DrMOS）
MPS（芯源系统） 在多相控制器与DrMOS领域占据主导地位，是英伟达GPU VRM方案的主流供应商。ADI（亚德诺） 紧随其后，是重要的第二供应商。此外，英飞凌（Infineon） 、瑞萨电子（Renesas） 、德州仪器（TI） 等国际功率半导体龙头也在积极布局该领域。从海外产业发展来看，2020年至今产业格局一直处于动态变化过程中，从Vicor到MPS、台达、瑞萨、英飞凌，再到ADI、TI等，各厂商相继迎来营收放量。国内方面，杰华特（JoulWatt） 以多相控制器+DrMOS为主，处于国产替代中技术门槛和验证周期最高的“芯片器件位”；芯朋微（Chipown） 等也在加速追赶。
（2）模组侧（电源模块/系统集成）
台达电子（Delta） 在电源模组与整体方案上占据主导；伟创力（Flex） 在系统集成领域占据重要份额。国内方面，新雷能（Sinone） 实现数据中心一次、二次、三次电源全谱系产品布局；麦格米特（Megmeet） 亦通过英伟达认证。
（3）被动元件侧
铂科新材在芯片电感领域处于国内龙头地位；顺络电子（Sunlord） 在高端功率电感领域具备核心竞争力；中富电路（Jove） 专注于三次电源专用PCB，技术门槛涉及内埋、3DSIP等方案；深南电路是国内高多层PCB的领军企业。
3、三次电源行业发展的核心驱动因素
（1）AI算力需求的指数级增长
这是最根本的驱动力。人工智能呈现爆发式增长态势，算力作为数字经济时代的关键生产力，其战略价值日益凸显。“十五五”规划纲要明确提出，深入推进“东数西算”工程，构建多层次算力设施体系和全国一体化算力网。今年4月，算力网首次被纳入国家“六张网”战略性基础设施阵列，与水网、新型电网、新一代通信网等置于同等重要的位置。AI大模型的参数量与日俱增，直接推动AI服务器出货量与单GPU功耗同步攀升，为三次电源带来“量价齐升”的发展机遇。
（2）芯片功耗提升驱动供电架构升级
当前，主流AI芯片功耗已全面突破传统认知。单加速卡功耗从几年前的约100W快速上探至1000W以上。芯片功耗的持续攀升，使得传统供电架构无法满足严苛的瞬态响应与压降要求，倒逼VPD等新技术从可选变为必选。据行业分析，从Hopper到Feynman一代，模块化深化将推动单颗GPU侧三次电源价值量显著提升。
（3）政策持续加码算力基础设施
2026年政府工作报告首次提出“打造智能经济新形态”，明确实施超大规模智算集群、算电协同等新基建工程。这是我国首次将算电协同纳入国家新基建战略。“十五五”规划纲要中，全国一体化算力网建设已纳入109项重大工程项目。算力网直接投资将达到万亿量级。政策红利为三次电源行业提供了明确的增长预期与制度保障。
三次电源行业主要政策分析
资料来源：普华有策
（4）新质生产力与未来产业驱动
智能经济作为新质生产力的重要载体，其本质是创新起主导作用、摆脱传统增长路径。算力网是培育新质生产力的战略底座，将分散的算力资源整合为统一调度的“全国一张网”，推动算力资源网络化、集约化配置。2025年中央经济工作会议强调深化拓展“人工智能+”，完善人工智能治理。“十五五”规划纲要全面实施“人工智能+”行动，全方位赋能千行百业。作为AI算力的关键供电环节，三次电源行业直接受益于新质生产力与未来产业的加速培育。
（5）产业链自主可控的迫切需求
“十五五”规划纲要着眼高水平科技自立自强，加强原始创新和关键核心技术攻关。在算力设施方面，明确要求加快培育自主可控、协同运行的软硬件生态。国内企业通过持续技术迭代，逐步缩小与台资与外资企业的技术代差，并通过ODM/GPU企业认证等方式逐步接入生态。国产替代进程将为国内三次电源厂商提供广阔的增量空间。
4、三次电源行业发展趋势
（1）VPD技术从导入到普及（2026-2028年）
VPD（垂直供电）是面向AI服务器等大电流负载场景的新型供电架构。业者正推动VRM向芯片端靠近，甚至发展垂直供电设计。随着单芯片功耗突破1000W并向更高水平演进，传统侧边布局的供电方案已难以满足需求，VPD将成为高端AI芯片的标配供电方案。3000瓦级芯片的技术临界点将使VPD成为唯一选择。
（2）模组化与集成化成为主流
从分立方案到集成模块的演进趋势不可逆转。PowerSiP模块将逐步取代分立方案，占据主流地位。英飞凌等厂商提出的AI电源路线图显示，供电方案正从第一代向第三代演进。随着Feynman等新一代架构的模块化深化，供应链中核心玩家将持续受益。
（3）算电协同驱动能效持续优化
2026年政府工作报告明确实施超大规模智算集群、算电协同等新基建工程。“十五五”时期将更加注重供需适配，加强算力网与新型电网、新一代通信网规划建设的协同联动。算力与电力协同布局将成为新的投资增长极。这一趋势要求三次电源在转换效率、功率密度和热管理方面持续突破。
（4）GaN/SiC等宽禁带半导体加速渗透
宽禁带半导体（GaN、SiC）在电源管理领域的应用日趋成熟。中小型厂商正借助GaN与SiC功率器件开辟差异化路径。随着材料成本下降和工艺成熟，GaN/SiC有望在高端三次电源方案中实现规模化应用，进一步提升功率密度与转换效率。
（5）应用场景从AI服务器向更广领域拓展
三次电源的应用边界正在拓宽。在政策推动下，人工智能正与制造、通信、交通、能源等行业深度融合。边缘AI推理、自动驾驶汽车、人形机器人等新兴应用场景，对高功率密度、高可靠性的智能供电方案提出了明确需求。工信部明确提出加快培育壮大智能产业，将为三次电源行业开辟新的增长空间。
5、三次电源行业发展面临的主要挑战
（1）技术代差与追赶压力
国内厂商当前仍存在约一代至1.5代的技术差距，短期进入英伟达等国际头部客户核心供应链仍面临挑战。VPD等前沿技术的产业化节奏由国际巨头主导，国内企业在技术定义和标准制定方面话语权有限。
（2）供应链安全与产能约束
三次电源涉及半导体晶圆、高端磁性材料、特种PCB等多环节供应链。国内成熟制程产能处于高稼动状态，产能扩张需要较长的建设周期。国际贸易政策的不确定性可能对关键材料和设备的获取构成潜在风险。
（3） 行业竞争加剧
随着市场规模的快速扩大，越来越多的厂商涌入三次电源赛道。国际巨头（MPS、ADI、英飞凌等）持续加大投入，国内新进入者也在加速布局。行业竞争加剧可能带来价格压力和利润率下滑的风险。
北京普华有策信息咨询有限公司《2026-2032年三次电源行业深度研究及投资前景预判报告》深度剖析了AI算力时代的关键环节——三次电源（VRM）行业。报告从定义与战略地位入手，明确其作为GPU/ASIC“最后一道供电关口”的核心价值，系统梳理了AI服务器三级供电架构（AC/DC→48V→12V→1V）中三次电源的独特定位。通过回顾发展历程与“十四五”以来的政策脉络，揭示了算力需求爆发如何驱动供电架构从分立走向集成，从DrMOS走向垂直供电（VPD）。报告重点分析了以VPD为代表的前沿技术趋势，以及由国际巨头（MPS、台达、ADI等）主导、国产力量加速追赶的竞争格局。此外，报告系统梳理了产业链上下游的联动影响与核心增长逻辑，并在“十五五”规划与“人工智能+”行动纲领下，前瞻性地指出了高功率密度供电、新场景应用及自主可控带来的长期发展机遇。