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数据中心供电架构升级，SST趋势明确

核心内容概述

随着全球AI技术的快速发展，智算中心对算力的需求持续提升，推动了数据中心供电架构的升级。2025年全球人工智能数据中心市场规模约为174.3亿美元，预计2026-2035年复合增长率将达27.48%。中国智能算力规模在2025年达到1,037.3 EFLOPS，预计2028年将增长至2,781.9 EFLOPS。为应对高功率密度需求，英伟达提出了800V直流供电架构，采用中压整流器与固态变压器（SST）方案，以解决传统交流供电系统在铜缆载流限制、体积过大、设计复杂和成本高等问题。

主要观点与关键信息

1. 智算中心需求提升，云厂商资本开支持续增加

• 全球市场：2025年全球AI数据中心市场规模约174.3亿美元，预计到2035年将增长至1975.7亿美元。
• 中国市场：2025年中国智能算力规模达1,037.3 EFLOPS，预计2028年将达2,781.9 EFLOPS。
• 海外云厂商：亚马逊、谷歌、Meta、微软等2025年资本开支均同比增长，显示对AI基础设施的持续投入。
• 国内厂商：阿里巴巴、百度、腾讯等2025财年资本性支出同比增加，表明国内数据中心建设加速。

2. 机架功率密度提升带来的挑战

• 功率密度上升：英伟达的VR200和VR300 NVL系列单机柜功率可达数百千瓦甚至1MW。
• 问题：
  • 铜缆限制：传统415V或480V交流供电系统面临铜缆载流限制、体积过大、成本高等问题。
  • 负载波动大：GPU互联导致机架功率在空闲状态与峰值状态间呈毫秒级波动，对电网造成冲击。
  • 转换效率低：传统AC架构存在多级转换，效率低、成本高。

3. 800V DC架构与SST方案优势

• NV提出的演进路径：从UPS方案逐步过渡到800V DC方案，包括白区空间改造、混合电力方案、最终采用SST方案。
• SST方案优势：
  • 效率高：全链路效率提升3%以上，以2.5MW系统为例，负载率为90%时，每年可节省59.13万度电。
  • 节省空间：SST系统占地面积仅为传统UPS系统的50%以下，提升机房得柜率。
  • 减少用铜量：DC800V传输所需铜量仅为AC380/220V的三分之一。
  • 融合新能源：SST以DC800V输出，便于与分布式光伏、储能等设备直流侧并网，减少转换环节。
  • 工期短：SST系统为预制化方案，部署速度更快。

4. SST技术原理与产业链布局

• 技术原理：SST采用电力电子变换替代工频变换，分为AC-DC整流、DC-DC高频变换、DC-AC/DC还原输出三个阶段。
• 核心元器件：功率器件（如Si IGBT、SiC MOSFET）、高频变压器、直流电容器等，成本占比约32%、16%、16%。
• 产业链：
  • 上游：功率半导体（如SiC）、高频磁性元件、直流电容等。
  • 中游：SST整机制造企业，如四方股份、金盘科技、伊戈尔等。
  • 下游：数据中心、电网、电动汽车充电、铁路牵引等。

5. 国内外SST厂商布局情况

• 海外厂商：台达、伊顿、维谛等在SST领域处于领先地位，具备技术优势和长期客户关系。
• 国内厂商：
  • 四方股份：已发布数智SST 1.0产品并实现量产，效率达98.5%以上，典型容量为2.4MW。
  • 金盘科技：发布元神ONE系列SST，效率高达98%以上，海外订单占比达31.78%。
  • 伊戈尔：发布JUNO系列SST产品，海外拓展加速，已进入北美市场。
  • 特锐德：推出“算电岛”产品，实现从110/220kV高压到800V直流的全链路供电系统，效率达98.5%。
  • 京泉华：开发SST用中频隔离变，MFT产品已进入小试阶段。
  • 良信股份：完成固态断路器开发，产品覆盖200kW以下场景，效率达99.9%。

投资建议

• SST整机：推荐关注四方股份、金盘科技，建议关注伊戈尔、特锐德。
• 高频变压器：建议关注京泉华。
• 固态断路器：推荐关注良信股份。

风险提示

• 新技术商业化不及预期：若SST技术成熟度不足或应用端推进缓慢，可能影响其落地速度。
• 数据中心建设力度不及预期：若下游建设进度放缓，将影响对相关设备的需求。
• 行业竞争加剧：随着成长性行业的吸引力增加，行业进入者增多可能影响利润空间。