随着AI芯片性能与密度的不断提升,智算中心(AIDC)的功耗显著攀升。传统不间断电源(UPS)架构在能耗与占地等方面已触及瓶颈,AIDC供配电正加速向高压直流化演进。短期内,高压直流输电(HVDC)系统与巴拿马电源有望作为过渡方案;长期来看,800V直流配合固态变压器(SST),凭借中压直入、高频隔离及“硅进铜退”的技术优势,或将成为高密度算力供电的终极解决方案。建议重点关注SST整机以及碳化硅(SiC)、高频磁件、电容和固态断路器等核心环节。
算力扩张正从“芯片约束”转向“电力约束”,高密度机柜的发展倒逼供配电资本开支前置。AI算力升级不仅推高了单芯片与机柜的功耗密度,也加剧了负载波动。传统数据中心约10kW级的机柜正向Rubin Ultra/Kyber架构下的MW级跨越。柜外电源设备已从后台配套升级为决定GPU部署密度、上线速度及有效算力产出的核心基础设施,有望成为本轮AIDC资本开支中价值量提升最为确定的环节之一。
英伟达已确立800V直流方向,供电架构正沿着“高压化、直流化、模块化、极简化”加速演进。传统UPS需经历多级变换,从电网至机柜的串联损耗大,且低压大电流导致铜耗增加、灰区占地冲突。800V直流通过抬升传输电压、降低同功率电流,能显著改善铜耗、提升效率并缓解占地矛盾。伴随Rubin时代机柜功率密度的跃升,供电架构升级已成为算力交付的必要条件。
柜外电源系统(如Power Rack/Sidecar)率先落地,而800V直流+SST则是长期的收敛方向。短期内,存量数据中心可通过UPS Sidecar、HVDC Sidecar或独立柜电源等改进方案,在保留现有交流体系的同时释放空间、降低损耗;新建数据中心则可能采用HVDC或巴拿马电源作为过渡。SST可将中压交流直接转换为800V直流,集成变压、整流、隔离、电能质量控制及双向能量管理等功能,减少低压配电层级与故障节点,预计将成为未来AIDC柜外电源架构的终极方案。
SST以“硅进铜退”重构电能路由,能耗效率、缩减灰区占地及全生命周期经济性构成了其产业化的底层驱动力。根据英伟达《数据中心800V直流供电技术白皮书》数据,SST依托功率半导体和高频磁性元件,将工作频率由50/60Hz提升至kHz级,大幅压缩变压器体积,全链路效率较传统UPS可提升约3%,系统占地面积可降至传统方案的50%以下。节能降耗、缩短部署周期以及SiC带来的降本效应,将持续改善全生命周期经济性。产业化拐点将由“能否实现”转向“何时通过客户验证并形成规模订单”。
功率半导体与高频磁性元件是SST的核心功能部件。根据英伟达相关白皮书数据,功率半导体、高频/中频变压器分别约占SST成本的32%和16%,是价值量最集中的增量环节。其中,SiC决定了耐压、频率与转换损耗,高频磁性元件决定了隔离能力及功率密度,薄膜电容、超级电容和固态断路器则分别承担母线稳压、瞬时功率支撑与直流故障保护的功能。器件降本与可靠性验证将共同决定SST的渗透率拐点。
产业链整体处于产品发布与客户验证阶段,预计2027年将成为规模化部署元年。根据各公司公告,四方股份已推出10kV交流/800V直流、2.4MW数智SST 1.0产品,目前处于市场推广、场景落地及海外认证阶段;中国西电的10kV/2.42MVA产品已应用于贵安“东数西算”数据中心;金盘科技已完成10kV/2.4MW样机并持续迭代,尚未公告明确量产时间。现阶段应重点跟踪客户准入、认证结果、示范运行时间、正式订单及收入确认情况,不能将发布样机直接等同于规模放量。
市场空间取决于算力芯片出货量、单位功耗、架构渗透率、单位价值量与冗余度五项变量,SST具备由0到1的高弹性。本报告采用情景法测算,乐观/中性/悲观情景下2030年SST渗透率分别假设为40%、36%、32%,并假设规模化降本后SST平均价格降至3.0元/瓦。测算显示,2030年SST市场规模在乐观条件下有望突破4600亿元,中性条件下可达到4166亿元。
风险因素包括:1)AIDC建设不及预期风险:若国内外AIDC新建或扩建项目进度放缓,相关配套电源系统的交付需求可能推迟。2)技术进展风险:若SST成熟度不及市场预期,商业化落地节奏可能推迟。3)关税风险:SST产品在海外市场的销售对关税环境敏感,若海外国家出台针对国内出口商的新关税政策,将影响海外订单获取及盈利水平。4)AI相关资本开支不及预期风险:受下游CSP及大型运营商资本开支周期波动影响,若终端客户在柜外电源设备方面的招标节奏放缓、规模缩减或削减开支,将可能对相关公司收入造成负面影响。5)竞争加剧风险:国内外竞争激烈,若陷入价格战,将对公司盈利能力产生负面影响。6)供应链风险:SST核心零部件若出现供应扰动或价格上涨,将导致设备交付延迟与成本上升。7)地缘政治与贸易壁垒风险:美国若出台针对中国电新设备的贸易限制措施,将影响中国企业的出海进程。
投资策略建议沿“整机卡位-部件受益”双线布局。整机及系统维度,建议关注具备项目交付与海外认证能力的企业;零部件受益维度,建议关注碳化硅产业链、电容产业链以及固态直流保护环节。
本文节选自中信证券研究部于2026年8月10日发布的《电力设备与新能源行业AIDC供电专题—算力突破电力边界,SST开启硅进铜退新周期》报告。
