800伏供电架构
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美国数据中心电力解法及800V趋势详解
2025-10-21 23:00
纪要涉及的行业或公司 * 行业:美国电力行业、数据中心行业、储能行业、半导体行业 [1][2][5] * 公司:英伟达(NVIDIA)[1][3][9][11][13][17][19]、宁德时代、阳光电源、海博思创、亿纬锂能、Bloom Energy、Fluence Energy、三环集团 [8] 核心观点和论据:美国电力需求与供给结构变化 * 美国峰值功率在2024年已达800GW,用电量增速从2005-2020年年均0.1%恢复到2023-2024年的约1.7% [1][2] * 电力可靠性委员会预测峰值负荷年增长约2%,即每年新增20GW [1][2] * 数据中心是核心驱动因素,预计到2028年新增装机容量达67GW,2025至2028年总新增负荷需求将达40-80GW [1][4] * 美国电力供给结构恶化,煤电装机容量下降约一半,天然气发电减少,风能和光伏等不稳定能源增加,导致稳定可控电源装机实际下降,电网稳定性减弱 [1][5] 核心观点和论据:未来电力供需平衡的解决方案 * 解决方案包括储能系统、固态氧化物燃料电池(SOFC)、传统燃气轮机、小型模块化核反应堆(SMR) [1][6] * 短期主要依赖储能系统和燃气轮机,SMR因审批流程长预计2030年前难以商用 [6] * 储能系统至关重要,可与风能、光伏搭配使用,或单独承担顶峰负荷管理,市场对高质量储能解决方案需求强烈 [1][7] * 数据中心结合储能技术能有效消纳可再生能源,缓解传统能源压力 [20] 核心观点和论据:英伟达800伏供电架构与储能方案 * 英伟达推动800伏直流供电架构,原因包括单机柜功率显著增加(从2020年10-20千瓦增至Blackwell时代120千瓦以上甚至兆瓦级)以及碳化硅和氮化镓半导体器件成熟 [9][15][17] * 相比传统415伏交流供电,800伏直流供电功率可提升157% [15] * 英伟达方案核心是储能和固态变压器(SST),储能用于平衡AI数据中心剧烈负荷波动(潮汐式波动),提高系统稳定性 [1][3][9][10][11] * 储能通过吸收开机过冲负荷、低负荷时释放能量,使数据中心对外表现为稳定负荷,减少变压器冗余建设需求,避免并网审批延迟 [3][11][12] * 并网审批是AI工厂部署主要瓶颈,储能通过削减峰值负荷使其表观为更小、更稳定负荷,从而提高审批效率 [11][12][19] * 英伟达新型储能方案旨在提升运行稳定性、平滑功率输出,而非替代柴油发电机作为备用能源 [3][13][14] * 获取800伏直流供电有三种方案:保留现有UPS加低压整流器、用HVDC替代UPS、采用SST直接中压变直流(效率达98.5%) [18] * 在部署优先级上,储能高于SST,是并网审批的关键因素和核心制约点 [3][19] 其他重要内容 * 市场存在对英伟达白皮书的认知误区,需准确理解其储能方案的目的 [9][13] * 推荐投资标的包括电池生产商(宁德时代、亿纬锂能)、集成商(阳光电源、海博思创)及美股Bloom Energy、Fluence Energy等 [8]