AIDC电源管理
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AIDC电源管理终极方案,SST趋势明显
国盛证券· 2025-11-17 07:44
行业投资评级 - 行业评级为“增持” [15] 核心观点 - 数据中心(AIDC)正朝着更高功率等级发展,单机柜功率从过去的8KW提升至30KW以上,英伟达单柜功率已达120KW,并逐步逼近兆瓦级别[1] - 传统直流配电方式面临空间不足、铜材过载、转换低效等瓶颈,全新的供电架构需求迫切[1] - 固态变压器(SST)凭借高效率(系统效率达98%)、低占地优势,有望成为AIDC电源管理的终极解决方案[1][2] - 800V高压直流(HVDC)是SST渗透的起点,其具备主动灵活性和绿电适配性,有望打开更广阔的应用市场[3] 技术优势分析 - SST通过高频电力电子变换取代传统工频变压器,系统效率可达98%[2] - SST采用高频磁材和模块化设计,高频变压器体积大幅缩小(体积与频率的平方成反比),并可替代传统工频变压器、UPS、谐波滤波器等设备,减少设备数量约40%[2] - 在典型AIDC项目建设中,供电相关设备成本占比接近50%[1] - 早期HVDC、巴拿马、SST三类HVDC方案的系统效率分别为95.1%、97.5%、98%,对于吉瓦级数据中心,1%的效率提升意味着每年节省数千万电费[1] 市场应用与前景 - 台达800V SST方案单套系统容量已达到MW级别,有望向吉瓦级应用发展[1] - 英伟达宣布其800V高压直流架构将于2027年全面部署[1] - SST具备强大的电能质量主动控制能力,可解决电网扰动与负载波动问题,并支持双向功率流动[3] - 我国要求国家枢纽节点新建数据中心绿电比例超过80%,SST方案对可再生能源的接纳能力可达50%-70%,是传统电网架构的1.3-2倍[3] - SST的可编程性可以适应新的电压标准,无需硬件层面重大改造,良好适配绿电[3] 相关公司标的 - SST系统:四方股份(SST整机效率提升至98.5%,应用于多个国家级示范工程)、中国西电(子公司2.4MW SST已顺利投运)、金盘科技(已完成10kV/2.4MW样机开发)、新特电气(正在布局SST配套变压器)[3] - SST材料:可立克(SST高频变压器,客户包括台达等)、云路股份(产品覆盖50Hz-100MHz宽频段,非晶合金全球龙头)[3] 重点标的财务数据 - 东阳光(600673.SH):投资评级为买入,预计EPS从2024年的0.12元增长至2027年的0.94元[8] - 晶泰控股(02228.HK):投资评级为买入,预计EPS从2024年的-0.38元改善至2027年的0.02元[8] - 道氏技术(300409.SZ):投资评级为买入,预计EPS从2024年的0.20元增长至2027年的1.45元[8]
国盛证券:AIDC电源管理终极方案 SST产业链上游材料与器件迎来发展机遇
智通财经· 2025-10-27 02:09
文章核心观点 - 固态变压器(SST)凭借高效率、小型化、主动灵活性及绿电适配性等优势,正从技术概念走向产业应用,有望成为满足高功率密度AI数据中心供电需求的核心解决方案,并带动上游碳化硅、氮化镓及高性能软磁材料的需求 [1][2][3] 数据中心供电系统变革 - AI算力爆发推动单机柜功率密度从传统的不足60kW向150kW乃至更高等级迈进,对供电系统效率、可靠性和空间利用率提出前所未有的要求 [1] - 在典型AI数据中心项目中,供电侧设施的价值量占比接近50%,是不可忽视的战略投资方向 [1] - 当前主流的UPS和HVDC方案存在效率瓶颈和占地面积大的问题,难以满足未来高密度AI数据中心需求 [1] 固态变压器的技术优势 - SST通过高频电力电子变换将系统效率提升至98%以上,显著高于传统HVDC的95.1%和巴拿马电源的97.5%,对年耗电量巨大的吉瓦级数据中心而言,每提升1%效率意味着每年节省数千万元电费 [2] - SST采用高频磁材和模块化设计,使得同等功率下变压器体积大幅缩小,其占地面积不足传统方案的50%,通过三级结构高度集成隔离、整流、逆变等功能,极大节约机房空间 [1][2] 固态变压器的功能与长期潜力 - SST本质上是一个“软件定义”的电能路由器,通过数字信号处理器或现场可编程门阵列实现实时调控,具备无缝并网、动态补偿无功功率、抑制谐波及故障自愈能力,提升供电系统智能性和韧性 [3] - SST凭借宽电压输入和多端口兼容性,可直接接入光伏、风电等直流绿电,避免传统AC-DC转换损耗,研究表明采用SST架构的新型电网对可再生能源的接纳能力较传统方案提升50%以上 [3] - SST采用的双有源桥拓扑支持双向能量流动,未来可在用电低谷时储存电能、高峰时向电网反馈电力赚取价差,降低数据中心运营成本 [3] 关键产业链与受益环节 - SST的普及将带动碳化硅和氮化镓等宽禁带半导体需求,其中碳化硅凭借高耐压和优良热管理能力主要应用于输入端,氮化镓则凭借极高电子迁移率主要应用于输出端 [1] - 纳米晶/非晶等高性能软磁材料因具备高磁导率、低磁滞损耗等特性,成为SST磁芯的理想选择 [1] - 据非晶中国大数据中心预测,全球固态变压器市场在未来5-10年内将以年均复合增长率25%~35%的速度高速增长,磁性材料与功率半导体将同步受益 [1] 相关公司进展 - SST系统领域关注四方股份(SST整机效率提升至98.5%,应用于多个国家级示范工程)、中国西电(子公司2.4MW SST已顺利投运)、金盘科技(已完成10kV/2.4MW样机开发)、新特电气(正在布局SST配套用变压器的研发) [4] - SST材料领域关注横店东磁(全球最大铁氧体材料企业)、铂科新材(新一代软磁材料频率可达10MHz以上)、云路股份(产品覆盖50Hz-100MHz宽频段,非晶合金全球龙头) [4]