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电子行业芯片电感:高壁垒、高增长、中国领先的AI细分赛道

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摘要

报告认为AI芯片电感是壁垒高、增速快、由中国企业领先的高景气细分赛道:在算力增长带动需求量、芯片功率提升带动单位用量、性能升级带动价值量的量价结构三重驱动下,市场规模将从2025年的24亿元提升至2028年的超300亿元、扩容10倍以上;分厂商测算全球AI芯片出货量从2025年的1166万片增至2028E的5940万片,所需电感价值量从25.1亿元升至312.5亿元,其中谷歌+英伟达合计从20.4亿元升至195.6亿元。 需求侧对算力要求指数级提升,供给侧制程从12nm向7nm乃至3nm迭代叠加架构升级,推动芯片功耗从V100的300W升至B200的1000W,Rubin架构TDP达2300W、Rubin Ultra预计2700W,B系列机架TDP较H100的约40kW提升至120kW。 三次电源由此面临损耗、散热、空间、高瞬态四大约束,电感沿三大方向升级:单相走向多相(现代高功耗GPU的VRM相数从6-12相提升到20相以上,GB200整卡电感超40颗)、水平供电转向VPD垂直供电(电流变化速度超5A/ns)、NON-TLVR转向TLVR(全相联动、纳秒响应,TPU已开始使用)。 格局方面,材料性能决定器件性能,非标定制、高频迭代下材料-器件一体化企业壁垒更高,铂科新材、龙磁科技等进入全球尖端电感市场,成为全球为数不多可匹配英伟达、谷歌、阿里、华为AI产业链研发需求的企业。 报告未给出个股评级与目标价,仅附Wind一致预期:龙磁科技归母净利润由2025A的1.7亿元增至2028E的11.8亿元,铂科新材由4.2亿元增至10.4亿元。 风险包括宏观政策、新技术替代、行业发展不及预期及原材料价格波动等。

主要观点

  • AI芯片电感面临量、价、结构多重驱动,市场规模将从2025年的24亿元提升至2028年的超300亿元,扩容10倍以上。
  • 分厂商测算下,全球AI芯片出货量从2025年的1166万片增至2026E 2110万片、2027E 4120万片、2028E 5940万片,所需芯片电感价值量从25.1亿元升至56.4亿元、148.3亿元、312.5亿元;谷歌+英伟达合计从20.4亿元升至195.6亿元。
  • 需求侧算力要求指数级提升、GPU成为数据中心主要算力选择;供给侧制程从12nm向7nm乃至3nm转型叠加架构升级,单位面积功耗快速上行,芯片新品功耗总额大幅跃迁。
  • 英伟达单芯片功耗从V100的300W、A100的400W、H100的700W升至B200的1000W,最新Rubin架构TDP达2300W,Rubin Ultra预计达2700W,下一代Feynman功耗可能提升到3000W以上甚至4000W级别。
  • 机柜层面,英伟达B系列单机柜装载72颗B200/B300芯片,机架TDP从H100的约40kW提升至120kW,对功耗分配与机柜间、机柜内、芯片间供电稳定性提出更大挑战。
  • 谷歌TPU十年内持续迭代至第7代并成为Gemini最新模型底座:TPU v4性能比v3高2.1倍、性能功耗比提高2.7倍,TPU v6能效较v5再提升约30-40%,TPUv7p TDP达959W,2026年的TPU 8t、TPU 8i TDP约1300W、约1100W。
  • 三次电源面临损耗、散热、空间、高瞬态(Vdrop)四大约束;芯片标准工作电压约1V(Vcore 0.7-0.85V),功率提升带来电流等比例放大,单颗电感电流不变下所需电感数量线性增加。
  • 趋势一:单相电感走向多相电感。高功耗GPU的VRM相数已从过去的6-12相提升到20相以上,英伟达B200单GPU核心供电通常配置18-24相,GB200整卡核心供电电感数量往往超过40颗、是传统GPU的数倍。
  • 趋势二:水平供电转向VPD垂直供电。GPU电流变化速度已超过5A/ns,传统水平供电架构密度要求超过2A/mm²,垂直供电将VRM移至负载正下方、利用GPU背面空间,缩短供电路径并大幅提高转换效率。
  • 趋势三:NON-TLVR电感转向TLVR电感。TLVR实现全相联动、纳秒响应、输出电容大幅缩减,渗透率将大幅提升;TPU已开始使用TLVR电感,GPU电感将逐步从分立式走向TLVR。
  • 材料器件一体化企业壁垒更高:产业链包括一体化企业铂科新材、龙磁科技、东睦股份,单一器件厂商顺络电子、麦捷科技,材料为主企业天通股份、横店东磁、屹通新材、悦安新材、博迁新材;其中铂科新材、龙磁科技进入全球尖端电感领域,成为全球为数不多可匹配英伟达、谷歌、阿里、华为等AI产业链研发需求的企业。
  • 报告附相关上市公司Wind一致预期(截至2026.9.3):龙磁科技市值195.6亿元、2025A-2028E归母净利润1.7/2.2/5.6/11.8亿元、PE 46/88/35/17倍;铂科新材市值307.5亿元、归母净利润4.2/5.9/8.0/10.4亿元、PE 49/52/39/29倍。

论述逻辑

  • 需求侧算力要求指数级提升(GPU成为数据中心主力)→ 供给侧制程从12nm向7nm/3nm迭代+架构升级 → 芯片功耗大幅上行(V100 300W→B200 1000W→Rubin 2300W,机架TDP约40kW→120kW)→ 电压维持约1V下电流等比例放大,所需电感数量线性增加,同时三次电源面临损耗、散热、空间、高瞬态四大约束 → 电感沿三大方向升级:单相→多相(分担电流、节省PCB面积)、水平供电→VPD垂直供电(缩短路径、绕过PCB走线损耗)、NON-TLVR→TLVR(全相联动、纳秒级瞬态响应)→ 由此形成量(算力增长带动用量)、价/单位用量(功率提升)、结构(类型与价值量升级)三重驱动 → 测算AI芯片电感市场规模从2025年24亿元扩容至2028年超300亿元(10倍以上)→ 非标定制、高频迭代下材料决定器件性能,材料-器件一体化企业供应稳定且响应快,壁垒更高、客户绑定更深 → 铂科新材、龙磁科技等进入全球尖端电感市场、可匹配英伟达/谷歌/阿里/华为研发需求,有望乘AI浪潮获得持续快速增长。

关键展望

  • 市场验证点:AI芯片电感市场2025-2028年从24亿元扩容至超300亿元,全球所需电感价值量按2026E 56.4亿元、2027E 148.3亿元、2028E 312.5亿元的路径释放。
  • 英伟达路线图:Rubin(R200,2026年)TDP 2300W、Rubin Ultra(R300,2027年)2700W;下一代Feynman芯片功耗可能进一步提升到3000W以上甚至4000W级别。
  • 谷歌TPU路线图:TPUv7p(2025年)TDP 959W,2026年推出的TPU 8t、TPU 8i TDP分别约1300W、约1100W。
  • 渗透率展望:TLVR凭借全相联动、纳秒响应、电容大幅缩减,渗透率将大幅提升;TPU已开始使用,GPU电感将逐步从分立式走向TLVR。
  • 测算口径提示:表中尚未发布的芯片功率为假设值,2026E-2028E出货量与价值量均为预测数据。
  • 风险提示:宏观政策变化或致行业发展低于预期;技术迭代快存在被新材料新技术替代风险;相关硬件出货较慢或致相关企业业绩不及预期;原材料价格波动及钽等对外依存度高、供应链中断或影响生产。

推荐标的

  • 报告未给出任何评级或目标价;从产业链角度重点提示材料器件一体化企业壁垒更高:铂科新材、龙磁科技、东睦股份,另提及单一器件厂商顺络电子、麦捷科技,材料为主企业天通股份、横店东磁、屹通新材、悦安新材、博迁新材。
  • 铂科新材、龙磁科技已进入全球尖端电感领域,成为全球为数不多可匹配英伟达、谷歌、阿里、华为等AI产业链研发需求的企业,报告认为其有望乘AI浪潮获得持续快速增长。
  • Wind一致预期(截至2026.9.3):龙磁科技(300835.SZ)市值195.6亿元,2025A-2028E归母净利润1.7/2.2/5.6/11.8亿元,对应PE 46/88/35/17倍。
  • Wind一致预期(截至2026.9.3):铂科新材(300811.SZ)市值307.5亿元,2025A-2028E归母净利润4.2/5.9/8.0/10.4亿元,对应PE 49/52/39/29倍;东睦股份、顺络电子、麦捷科技、横店东磁、悦安新材、博迁新材亦在表中列示(如博迁新材2028E归母净利润17.2亿元、PE 21倍)。

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