编者按：

自ChatGPT、DeepSeek等大型AI模型应用爆发以来，市场对AI服务器的需求激增，其配套电源的发展前景已成为行业共识。目前，I服务器电源企业的出货规模仍有限，AI服务器电源厂商差距尚未拉开，整体处于同一起跑线。

面对AI服务器电源向“三高”——高功率密度、高效率、高可靠性发展的趋势，AI服务器电源产业链各环节——无论是AI服务器电源企业、磁性元器件厂商，还是上游的磁芯与线材供应商都一致认为：挑战与机遇并存，AI服务器电源行业正迎来价值提升的重要窗口。

为此，《磁性元件与电源》杂志特邀AI服务器电源专家、企业高级研发工程师，以及磁性元器件、磁芯、线材等领域的代表技术人员，共同探讨AI服务器电源对磁性元器件与材料提出的新要求、整机与器件企业的选型标准、当前材料的匹配能力，以及AI服务器电源产业链企业的布局现状。

对话导览：

• AI服务器电源变化及应用现状
• AI服务器电源对磁元件的要求
• AI服务器电源对磁性材料、线材的要求
• AI服务器电源产业链企业布局情况及规划

一、AI服务器电源变化及应用现状

1、与传统的服务器电源相比， AI 服务器电源发生了哪些变化？对磁性元件的技术要求发生了哪些变化？

杭州铂科电子 丁毅：AI服务器电源变化：
一效率显著提升：传统服务器电源最高效率为钛金级别的96%，而AI服务器电源虽然采用红宝石标准（96.5%），但实际设计目标已提高至97.5%，能效表现更加优异。

二功率段大幅上移：传统服务器电源功率一般在4千瓦以内，而AI服务器电源的主流功率已提升至5.5千瓦，未来还将进一步扩展至8千瓦和12千瓦，功率需求成倍增长。

三输出电压发生重要变化：传统服务器输出电压为12伏，而AI服务器电源主流输出电压已提升至48伏至54伏，更高的电压可有效降低电流，从而减少传输损耗。

四为适应新的电源架构，AI服务器电源模块的尺寸也相应调整：原先的服务器电源长度大约为265毫米，而新一代AI服务器电源普遍增至约600毫米，AI服务器电源常见规格在500多毫米到600多毫米之间，以满足高功率、高效率和高电压输出带来的结构与散热要求。

磁元件技术要求变化：

随着碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体的应用，AI服务器电源开关频率显著提升，变压器工作频率从以往的100 kHz以内普遍提高到100 kHz以上，对磁元件的高频损耗提出了更严苛的要求。

为降低损耗，磁性材料持续迭代。以金属磁粉芯为例，第三代产品在50 kHz、100 mT条件下的损耗已降至约100 kW/m³，较早期产品降低一半。

绕组线径也随频率增加而细化，从0.1 mm逐步转向0.07 mm，未来将进一步采用0.05 mm甚至更细的线材以应对更高频率。多股绞线设计愈加重要，因频率升高后交流损耗占比显著增大，成为主要损耗来源。

高频化也带来更复杂的EMC挑战。为抑制干扰，共模电感等EMC元件需具备更强抗干扰能力。传统铁氧体因磁导率偏低、损耗较大，纳米晶材料因高磁导率和宽频阻抗特性逐渐受到青睐。此外，输出端辐射抑制需求上升，需在开关管、电容等关键位置增加磁珠或滤波器，以满足更严格的EMC标准。

博兰得 刘建： AI服务器电源发生的变化主要有如下几个：

一是功率等级的提升，以前的传统的服务器量一般最高到3.5 kW，现在的 AI 服务器电源功率等级5.5kW, 8kW甚至12kW。

二是对AI服务器电源功率密度的要求越来越高，以前的功率密度一般不超过50W/ In³，但现在厂商规划的AI服务器电源功率密度需要增加到120W/ In³甚至到180W/ In³。

三是对AI服务器电源的动态性能要求高，因为AI 的 GPU 电流变化率非常大，传统服务器电源的负载动态的电流斜率为1-2A/微秒，AI服务器电源要求 3 -5 A/微秒甚至更高，而且动态电压范围一般要求±4%或者更低（传统服务器电源一般是±5%）。

四是对AI服务器电源效率要求越来越高，目前传统服务器电源效率要求最高为96%，AI服务器电源效率最高能要求能达到97.5%~98%。

五是供电架构的变化，未来800V HVDC架构可能会取代目前的48V架构。

EMC及电源行业专家 杜佐兵：目前，AI服务器电源在拓扑架构层面已较为成熟，但电磁干扰（EMI）问题仍需系统研究。传统服务器电源长度多为185或265mm，输出电压12V；AI服务器电源长度增至640mm以上，输出电压提升至48V，功率超过3.3kW，并需满足动态负载要求。

当前AC-DC/DC-DC方案多采用全桥GaN LLC拓扑，对磁性材料要求高频低损耗。该方案在IC层面并不复杂，难点在于兼顾可靠性、体积与效率。其中EMI是主要挑战，尤其是传导发射。由于AI服务器电源模块化程度高、结构紧凑，近场耦合效应突出，传导干扰通过线缆传播，成为当前研发的核心难点。

宏丰光城 王晋：关键变化：​​

功率提升：AI服务器电源（尤其是GPU/TPU集群）功耗显著增加，单机柜功率可达数十kW，电源需支持更高功率密度和动态负载。

效率要求更高：PUE（电源使用效率）成为核心指标，需满足钛金/铂金级（96%+）效率标准。

智能化管理：支持实时负载调整、故障预测等AI优化功能。

技术要求变化：

2、目前AI服务器电源主流功率段是多少？一般采用什么拓扑结构？使用的磁性元件种类、数量分别是多少？
杭州铂科电子 丁毅：主流拓扑结构：CCM（电流连续模式）PFC 加 LLC 谐振变换器。随着功率密度和效率要求提高，前端 PFC 部分正从 CCM 向 TCM（临界导通模式）演进，LLC 级拓扑保持不变。

拓扑切换直接改变磁性器件选材：CCM PFC 电感历来使用铁镍类金属磁粉芯，而 TCM 工况下电流过零、磁通摆幅小，可改用成本低、损耗匹配度高的铁氧体磁芯，因此未来铁氧体用量将随之增加。
磁性元器件的种类并未改变，仍包含共模电感、PFC 电感、LLC 谐振电感与变压器，以及 DC-DC 级的输出电感，AI 服务器电源整体架构保持一致。功率提升通常不增加器件种类，但可能通过交错并联方式增大单体数量：例如AI 服务器电源 3 kW方案采用单 PFC 电感，而 5.5 kW 方案则常用双路交错，两只 PFC 电感并联运行。

服务器CPU_CRPS 电源 图/杭州铂科电子

博兰得 刘建： 目前AI服务器电源主流功率段为3.5 kW～12 kW，单相输入，PFC一般采用bridgeless interleaved CRM PFC或者 CCM PFC；DCDC一般采用LLC拓扑，视功率采用单个LLC或者interleaved LLC 或者three phase LLC。我们的15 kW机型为三相输入，采用了Vienna PFC+三路并联LLC的拓扑。

以我们的AI 服务器电源15kW为例，磁性元件方面，前级PFC使用了3颗HF高饱和磁通磁芯；LLC的变压器和谐振电感为3颗定制的铁氧体磁芯；EMI级使用了2颗非晶磁环。

EMC及电源行业专家 杜佐兵：AI 服务器电源的功率覆盖范围与通用服务器基本一致：AI 服务器电源单模块从3KW到 5.5 kW 均有部署，整机柜或基站级方案可堆叠至 264 kW 以上；预期在下一代的堆叠功率将从444KW到720KW。所谓“AI”仅体现在算法调度与负载瞬变更剧烈，对电源动态响应提出更高要求，对AI服务器电源及系统可靠性（电磁兼容）带来挑战。

主流拓扑

• 前端 AC-DC：无桥 PFC（Totem-Pole PFC）→ 全桥LLC 谐振隔离

• 负载点：LLC 后再经多相 buck-boost（或纯多相 buck）直降到 0.8–1.8 V 大电流母线

磁性器件选型

1. EMI 滤波
    - 共模/差模电感：纳米晶（或非晶、微晶）磁芯，温度稳定性好，饱和密度高
    - 高频扼流磁环：镍锌铁氧体，高频阻抗大，EMC 优势显著

2. 功率变换
    - LLC 变压器/谐振电感：HE4/5;PC95 锰锌铁氧体，高温（>100 °C）损耗低
    - 多相 buck 电感：HE5;PC95/PC50 材质，100–300 kHz 下平衡损耗与成本；

AI服务器电源正向低压、大电流、小体积方向发展，功率密度提升使EMI敏感度显著增加，对数字控制环路的抗扰度要求更高。前端供电架构向高压800V母线演进，为高效降至48V以下，多采用基于谐振软开关的IRC拓扑，结合多电平与磁集成技术压缩磁件体积，磁集成已成为实现高功率密度AI电源的关键支点。

宏丰光城 王晋：

主流功率段：单电源模块功率集中在3kW-15kW，整机柜电源系统可达30kW-100kW+。

拓扑结构：PFC级：图腾柱无桥PFC（高频GaN方案为主）。

DC-DC级：LLC谐振变换器（高频高效）、交错并联拓扑（均流需求）。

功率器件及数量（以10kW电源为例）：SiC MOSFET：PFC级4-8颗（1200V/650V），DC-DC级2-4颗。

GaN HEMT：用于高频辅助电源（如48V转12V），数量4-6颗。

Si MOS：逐步被替代，仅保留部分低压侧应用。

磁性器件：高频、高功率电感增势很快，一片电源用8~16颗。

组合式电感 图/宏丰光城

二、AI服务器电源对磁元件的要求

1、AI 服务器电源对磁元件的核心需求是什么？

杭州铂科电子 丁毅：一是把损耗压到最低，以支撑整机 97% 以上的高效率；二是在同等功率下把体积做到最小，把功率密度继续往上抬。

以台达 5.5 kW 模块为例，当前功率密度约 56 W/in³，后续 8 kW、12 kW 产品必须冲到 100 W/in³ 左右。单纯追求100 W/in³ 的密度已有厂商实现，但同时满足高效率、低损耗、良好 EMC 与热性能，才是磁性器件真正的挑战。

EMC 的关键指标就是满足 CISPR 32/EN 55032 Class A 限值，但“过线”只是底线。真正的难点在于：效率、功率密度、EMC 和安规四项必须同时达标。

效率想高，就要降开关频率、增大体积、选昂贵器件；功率密度想高，又必须把频率拉高、缩小体积，两者直接冲突。频率一高，EMC 的传导和辐射余量迅速被压缩，滤波器件不得不加，体积和损耗又反向增加。

材料、拓扑、布局相互牵制：磁芯材料要同时实现高频低损和高饱和磁通密度；PCB 上干扰源与敏感电路被迫挤在同一空间，走线、屏蔽、接地稍有失当，Class A 也会余量不足。

AI 服务器电源唯一相对宽松的是成本，但“效率+密度+EMC+安规”四维同步做到极致，仍是磁性器件和系统工程师必须攻克的矛盾平衡点。

博兰得 刘建：磁性元件的核心指标是损耗必须极低，涵盖磁芯损耗、绕组铜损及全电路开关损耗，以满足未来更高开关频率的运行需求。

AI 服务器电源散热方式从风冷转向液冷乃至浸没冷却，对磁件散热设计提出新要求。AI 服务器电源功率密度提升需借助磁集成技术优化磁芯体积与数量。AI 服务器电源效率目标向98%以上迈进，需探索单级AC-DC等新拓扑，这对磁性元件的高频低损耗性能提出了更高挑战。

水冷型服务器电源 图/博兰得

EMC及电源行业专家 杜佐兵：磁性材料的选择呈“前级非晶/纳米晶+后级铁氧体”格局。前端高压大电流用纳米晶或扁平铜带铁氧体，μr＜10 k即可；后端低压大电流靠十余层叠片铁氧体，供应商已筑配方工艺壁垒。

就当前AI 服务器电源成本与性价比而言，磁性器件本身无需因 GaN 而做颠覆性改动。主流铁氧体（如 PC95/PC50 系列）仍工作在100 kHz 上下，不超过 150 kHz，频率跨度未显著超出传统范畴，因此磁材迭代节奏相对温和。

目前AI服务器电源的主流开关频率集中在 100 kHz 附近，大多数方案仍把 90–120 kHz 作为设计基准；向上试探到 200–300 kHz 仅处于“趋势”阶段，并未规模化落地。

继续往 500 kHz 乃至 1 MHz 提升时，磁性材料与功率器件的温升会迅速触及极限——铁氧体陡增、绕组交流损耗倍增，热管理难度呈指数级上升，因此被业内视为“极限频率”。

只有在“空载”“轻载”或特殊低功率演示环境（俗称“欠债工况”）下，才会短时跑到 1 MHz 以展示小体积优势；一旦进入满载、器件功耗叠加的真实场景，热预算立即吃紧，故主流厂商仍把 200 kHz 视为可量产的上限。

频率抬高后，磁性元件不仅要面对铁氧体与铜损的双重压力，还需保证直流叠加下电感量不骤降、插入 EMI 滤波器的衰减特性不恶化。

更棘手的是，高频近场耦合路径呈多极化，系统级干扰往往与磁芯本身无关，而是布局、绕组结构与回流路径耦合共振所致，这已成为 200 kHz 以上方案必须同步解决的系统级难题。

宏丰光城 王晋：

三、AI服务器电源对磁性材料、线材的要求

1、您希望上游材料企业哪些方面提供配合，以支持下一步研发计划？

宏丰光城 王晋：材料创新： 提供高频低损磁粉（如定制化Fe-SiCr颗粒）。开发高导热绝缘材料（导热系数＞5W/mK）。

工艺支持：薄带材精密轧制（厚度＜10μm）。3D打印磁性元件快速原型服务。

数据共享：材料高温/高频特性数据库开放。联合仿真平台（如ANSYS Maxwell模型协作）。

2、AI服务器电源企业正追求高功率密度、高效率以及液冷散热的普及。这直接传导至对磁性元件的需求：高频、低损耗、耐高温、高导热、抗腐蚀。作为产业链的上游基石，首先想请问，您如何看待整机厂和磁元件厂提出的这些需求？贵司的主力材料是什么？

国石 商燕彬：当前，AI 服务器电源整机厂和磁元件厂对“高频低损耗”材料的诉求已成为行业共识。终端客户将这一指标视为基本门槛，供应商别无选择，只能跟进；技术若不能同步升级，将被市场直接淘汰。

面向500 kHz～2 MHz乃至更高频段，国石目前已形成三代主力材料平台并进入量产或试制阶段：

（1）500 kHz频段

 对标TDK PC50系列，国石对应牌号为GP50。100 ℃、500kHz、50 mT条件下，功率损耗≤80 kW/m³，已稳定批量供货。

（2）500 kHz～1 MHz频段

100 ℃、500kHz、50 mT：损耗仍保持≤80 kW/m³； 1 MHz、30 mT、100 ℃：损耗≤50 kW/m³，同样处于量产状态。

（3）1 MHz～2 MHz频段

 100 ℃、2MHz、30 mT：企业内控指标≤220 kW/m³，实测典型值约180 kW/m³，较行业通用限值低约10%，已进入小批量交付。

（4）2 MHz～3 MHz频段

 新一代材料正在小批量试制，目标损耗水平继续下探，预计2025年Q4完成可靠性验证并导入量产。

综上，国石在500 kHz～2 MHz区间已具备可量产、损耗优于行业均值10%左右的完整材料解决方案，3 MHz平台正加速推进。

大润 程平：大润推出了高温膜包线及膜包压方线。该系列产品专为高频、高温环境设计，其工作频率可稳定覆盖1-3 MHz范围，在此高频下的损耗较传统线材显著降低20%-30%。

这一性能突破源于材料与工艺的协同创新，我们采用PI等特种工程塑料薄膜作为绝缘层，赋予了线材极佳的耐高温性、高绝缘强度及优异的导热性能。

同时，通过对导体进行精密的压方成型工艺，极大优化了趋肤效应，提升了槽满率，从而在降低交流电阻的同时确保了高效散热，满足了AI服务器电源对磁性元件低损耗、高可靠性的严苛要求。

膜包压方线 图/大润科技

3、高频低损耗与高饱和磁通密度（Bs）往往是一对矛盾。在AI服务器电源这种既要求高频又可能面临大电流冲击的应用中，贵公司是如何通过配方、掺杂或新工艺来优化这一矛盾，提升材料的综合性能指标的？

国石 商燕彬：高频低损耗与高饱和磁通密度天然对立：晶粒细化可降低涡流与剩余损耗，但同时致密度下降，饱和磁通密度随之降低。

为此，国石在低温烧结条件下仍追求高密度，并通过低锌配方（氧化锌摩尔分数由约10%降至5%左右）提高居里温度，从而提升饱和磁通密度，再以精细晶粒控制兼顾高频损耗，实现两者均衡。

这里的低锌配方即将氧化锌含量由常规95、96、97材的约10摩尔百分比降至5摩尔百分比左右；该含量可用摩尔百分比或重量百分比表示，二者可换算。

工艺上仍采用钟罩炉烧结，在较低温度下实现产品的高密度工艺（高温致密化），并严格控制晶粒尺寸与微观结构。

高频材料平均晶粒已控制在5 µm左右，常规95、96、97材为15–20 µm；公司正将常规材料晶粒降至约10 µm，使其在300–400 kHz频段仍可用，以扩展高频应用范围。

降低晶粒尺寸的关键在于同时压低烧结峰值温度并精确调控炉内气氛：一是将最高烧结温度设定为比常规温度更低的水平，抑制晶粒长大；二是通过控制氧分压等气氛参数，调节氧化锰、氧化铁在不同温区的晶粒生长速率，实现晶粒细化。

组合型集成磁芯 图/国石磁业

当前用于AI服务器电源的96、96A、97材以“宽温-低损耗”为核心指标：

• 损耗曲线在140-160℃仍保持平坦，97材160℃总功耗<450kW/m³（100kHz、200mT）；
• 100℃饱和磁通密度Bₛ提升至约430mT，较常规410mT提高20mT；
• 通过提高烧结密度与晶粒细化协同实现，满足高温、大功率环境下的效率与体积要求。

四、AI 服务器电源产业链企业布局情况及规划

1、贵司在2024年及2025年在AI服务器电源的业务情况如何？行业整体情况如何？

杭州铂科电子 丁毅：2024年杭州铂科电子整体销售额接近6亿元，其中“传统服务器电源”与“储能”各占一半，各约 2.5–3 亿元；AI 服务器电源仅占服务器板块的不到10 %。从2024年起加大对AI服务器电源的各方面资源投入，2025年研发资源一半以上向 AI 电源倾斜，预计当年 AI 服务器电源营收同比翻数倍，但绝对金额仍显著低于传统服务器板块。

就全行业来看，目前AI 服务器电源稳定放量的仍只有台达，麦格米特虽有出货但规模不大，长城、欧陆通等刚起步，除台达外各家差距尚未拉开，整体仍处同一起跑线。

2、贵司下一步在AI赛道的关键投资或研发计划？

杭州铂科电子 丁毅：杭州铂科电子过去两年把重心放在储能，如今该业务已步入稳定爬坡阶段；从今年起，公司明确将AI服务器电源列为下一战略重点，超过一半的研发资源向AI 服务器电源倾斜。

AI 服务器电源研发方向集中在四条主线：一是继续迭代5.5 kW、8 kW至12 kW的风冷平台，提升AI 服务器电源功率密度与效率；二是开发更多的水冷/液冷AI服务器电源平台，满足机柜级高密度散热需求；三是搭建800 V DC输入新平台，适配未来数据中心高压直流架构。四是整合算力+储能两大产品平台，为整个AI 服务器电源供电系统赋能；

所有AI 服务器电源新项目均围绕高频、低损耗磁元件与EMC协同设计展开，以保证高效、高密、Class A同时达标。

博兰得 刘建：公司下一步在AI服务器电源赛道的关键研发聚焦48 V→12 V板载DC-DC降压模块，该模块被视为AI服务器电源的核心，功率密度目标数百至上千W/In³，采用氮化镓方案，工作频率提升至800 kHz–1 MHz或更高。

宏丰光城 王晋：关键技术投入：

液冷方案：开发液冷磁性元件密封工艺（如陶瓷基板焊接）。

数字化电源：智能磁性元件（集成温度/电流传感）。

研发方向：2025年推出MHz级平面变压器（效率＞98%）。与芯片厂合作开发“磁-芯”共封装方案。

国石 商燕彬：国石在AI服务器电源赛道下一步的研发投入锁定两条主线：

一是继续往下一代高频材料迭代，500 kHz-1 MHz平台已批量供货，1-2 MHz方案小批量验证中，3 MHz等级刚进入小批量试制，全部面向GaN MOS普及带来的更高开关频率需求；

二是把“宽温+高Bs+低损耗”做成综合平台，在保持97材160 ℃宽温能力的同时，把100 ℃饱和磁通密度再抬升一个台阶。

实现路径以微观结构调控为核心：高频材料晶粒继续钉扎在5 µm，宽温材料由15-20 µm压缩到≤10 µm，靠低温快烧+高氧梯度烧结提高致密化，用细化晶粒尺寸来降低涡流损耗，同步提高产品密度来提升Bs；配方端同步微调，保证晶界耐温与电阻率不下降。

两条线均靠工艺迭代而非全新体系，先高频后宽温，分阶段投入。

大润 程平：展望AI服务器电源赛道，我司下一步将聚焦三大方向进行战略性研发投入：

首先，在材料加工工艺上持续突破，重点研究超低损耗导体与下一代高导热绝缘材料融合加工，将产品工作频率上限与导热效率提升至新的行业标杆。

其次，加大对精密绝缘超导微细线制造工艺的投入，以纳米级工艺控制保障产品一致性与可靠性，满足AI 服务器电源客户大规模部署需求。

最后，我们将强化与AI 服务器电源头部客户及科研机构的协同创新，共建AI 服务器电源行业前沿联合实验室，从源头参与下一代AI 服务器电源架构的研发，确保技术路线始终引领市场趋势，为AI算力基础设施提供核心材料支撑。

结语

通过以上的讨论可以看出，AI服务器电源带来的高功率、高效率需求，实实在在地推动了电源技术的更新换代。这对中间的磁性元器件和上游的磁性材料提出了更明确的要求：需要在更高的频率下实现更低的损耗，并更好地解决散热问题。

目前，AI服务器电源整个产业链都看到了这个趋势，虽然大家起步相差不大，但都明白，只有整机厂、器件厂和材料厂之间更紧密地配合，共同解决AI 服务器电源高频与低损耗等技术难题，才能跟上AI服务器电源发展的步伐。这个过程，对整个AI 服务器电源行业来说，既是必须应对的挑战，也是一个持续发展和提升的机会。