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HVDC(高压直流)
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SST固态变压器近况更新
2025-09-15 01:49
行业与公司 * 行业为数据中心供电架构 涉及从传统UPS到HVDC再到SST的技术演进[1][2][3] * 公司包括海外主导企业日立能源 ABB 伊顿 施耐德 台达 维谛 以及国内企业中国西电集团 特变电工 汇川 中车 阳光电源 正泰 泰开南瑞 北京电力设备总厂 科华数据 中恒 华为 中讯 星星充电 金盘 伊戈尔等[11][19][2] 核心观点与论据 * 数据中心供电架构演进动机是减少交直流转换次数 提高能源效率 降低故障概率 实现低碳建设目标[1][2][3] * SST通过高频电子变压器替代传统工频变压器 两兆瓦功率下占地面积较传统UPS减少近三倍 从300平方米降至约70-80平方米[1][4] * 建设周期从传统架构12个月缩短至SST的一个季度左右 因高度集成设计大幅缩减进场调试时间[1][4] * SST示范项目单瓦价值量约为7-8元 量产后预计稳定在5-6元 传统UPS国内单瓦0.5-0.6元 合资品牌1元 HVDC对比合资UPS有20%-30%溢价 巴拿马电源单瓦3-4元[6][9][13] * SST成本构成中功率器件占比40%-50% 高频变压器占25% 中低压直流断路器占10% 柜体电缆铜排等占剩余百分之十几[7][8] * 主要降本空间在国产化碳化硅 氮化镓 IGBT和MOSFET等功率器件 但云服务商对成本降低需求因地区而异 北美需求不显著 国内如字节跳动 阿里巴巴 腾讯更注重成本控制[9][10] * 与传统架构相比 SST整体成本大约是2到4倍 主因美国供应链复杂性 贸易壁垒和调试人员成本高[2][13] * 技术壁垒包括整流部分多环节转换 EMC设计 热管理 供应链管理[17][18] * 预计2026年底至2027年左右出现G瓦级别体量 2026年三代HVDC渗透率国内达3%-4% 海外2%左右 为SST放量奠定基础[2][23] * 到2030年施耐德预计在中国出货1,000台SST设备 整体市场总量达1万台 总容量约30GW[1][11][14] 其他重要内容 * 海外SST市场由合资企业主导 国内有传统输配电企业和电力电子企业参与[11][12] * 维谛在液冷系统及数据中心关键电源方面与英伟达绑定最深 占比超30% 施耐德占比约25% 伊顿占比18-20%[20][19] * 国内厂商进入北美市场可考虑从低压配电产品切入 如金盘和伊戈尔已在北美配电变压器领域取得进展[2][19] * 大厂存在外延供应链需求 施耐德需弥补液冷和HVDC技术短板 伊顿通过合资与科士达合作 维谛需补齐中低压配电环节组件[21][22] * 微软和Meta对SST兴趣较大 谷歌更倾向传统HVDC架构[23]
AIDC供电-HVDC专家交流
2025-08-24 14:47
行业与公司 * 行业聚焦数据中心供电系统 特别是高压直流HVDC技术对传统不间断电源UPS的替代趋势[1][2] * 涉及公司包括英伟达(定义800V VDC系统) Meta 谷歌 微软(定义正负400V HVDC) 以及头部电源供应商伊顿 施耐德 维蒂 台达等[3][7][19] * 国内企业如阿里 腾讯 百度及三大电信运营商在240V/336V HVDC领域已有应用 但尚未参与北美高压HVDC系统级开发[23][30] 技术演进与方案对比 * HVDC仅需AC-DC转换 效率达96.5%-97.5% 较大功率UPS(95%-97%)提升约1% 尤其适合单柜功率超100kW的高算力服务器[1][2][5] * 正负400V HVDC为三线制(+400V/0V/-400V) 兼容现有400V PSU 800V HVDC为两线制(+800V/0V) 需后端PSU支持800V[3][11] * 2026年Q1将应用12kW/18kW PSU 替代现有5.5kW PSU 单元价格预计维持稳定 且DC-DC与AC-DC技术供应商均具备竞争力[12][13] 成本与能效影响 * 正负400V HVDC系统价格较现有UPS高30%-50% 800V HVDC较正负400V系统高20%-30%[3][16] * 大型数据中心生命周期内电费是主要运营支出 电源效率提升1%可显著降低电费及制冷能耗 优化PUE(目标值约1.2)[1][5][6] 市场应用与时间线 * 2025年后GPU/ASIC服务器单柜功率超100kW 驱动高压电源需求 头部CSP自2024年下半年开始定义下一代电源[1][4] * 正负400V HVDC预计2026年Q1发货 800V VDC系统将与NVL144同步发布[7] * 2026年后CSP采购ASIC服务器或HGX屏幕将采用正负400V HVDC 北美CSP逐步转向高压直流 但数据中心仍保留混合供电(普通功率机柜+高压机柜)[7][8][10] 供应链与竞争格局 * 北美头部CSP的HVDC系统主要来自欧美电源企业 国内企业目前以代工为主 未参与系统级联合开发[18][23] * UPS厂商(如Vertiv 施耐德 伊顿)向HVDC过渡技术障碍较小 因拓扑结构相通 但行业应用方案存在差异[26] * 国内PSU厂商技术能力具备 但进入北美市场需克服用户对接 应用经验及需求理解等挑战[27] 其他关键技术细节 * HVDC核心元件包括功率器件(MOS管 二极管) 磁性器件(电容 电感) 配电器件及控制器件 成本集中在前两类[20] * 800V以上大容量应用主要采用碳化硅方案 氮化镓用于小容量场景[21] * HVDC功率模块由多个30kW/27kW小模块并联实现800-1000kW总功率[24][25] * 数据中心冗余设计:国内多采用2N架构(100%冗余) 海外CSP多用N+1架构(约20%冗余) HVDC沿用类似配置[17]