HVDC(高压直流)
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AI电源的0-1:HVDC深度
2025-10-09 10:00
行业与公司 * AI数据中心建设加速推动HVDC技术应用,传统UPS架构在高功率场景下受限,HVDC凭借高效和高可靠性成为趋势[1] * 电源行业2026年整体市场容量预计在700亿至800亿元人民币之间[2] HVDC技术优势与趋势 * HVDC转换效率更高,只需进行一次AC-DC转换,而UPS需两次转换,能量损耗更低[8] * HVDC空间占用更小,可靠性更强,电压调节更灵活,可输出240伏、300伏、380伏或800伏[8] * 当单机柜功率超过150千瓦时更适合采用HVDC方案,超过250千瓦时使用UPS性价比非常低[8][12] * 预计2026年下半年海外市场单机柜功率达两三百千瓦,HVDC渗透率将显著提升,2027年新建数据中心基本采用HVDC方案[1][12] * 2026年海外HVDC增量将更明显,400伏HVDC价格约1.5元/瓦,比当前UPS提升50%,800伏HVDC价格约2元/瓦,是UPS两倍[5] * 未来两三年HVDC是主流方案,其渗透率会显著提升[12] 市场空间与预测 * 预计2026年HVDC装机容量约20GW,加冗余后为24GW,2027年装机容量约30GW,加冗余后为36GW[14] * 考虑单价及渗透率后,预计2026年HVDC市场空间约100多亿元,2027年跃升至500亿元以上[14] * 2027年海外HVDC市场空间预计达到600亿元[17][22] 主要参与企业与竞争格局 * 国内市场HVDC以240伏或336伏为主,中恒电气占据60%以上份额,中达电通和纬地各占20%左右,下游客户主要是阿里、腾讯及三大运营商[13] * 海外市场由Vertiv、施耐德、伊顿和台达掌握大部分份额[6] * 中国参与全球HVDC市场的企业可分为三类:自主品牌出海如中恒电气、从二次电源向一次切换如迈米和欧陆通、以及为海外品牌代工如科士达和科华数据[6][7] 重点公司分析 **中恒电气** * 国内HVDC龙头企业,全球出货量最大厂商之一,项目经验丰富[14] * 海外拓展通过四个途径:与阿里全球扩张合作、自主开拓东南亚和中东市场、与Super XAI合资对接日本软银等大客户、自身资源对接北美客户如OpenAI[15][16] * 中东HVDC系统单价约为国内4倍,东南亚约为国内2倍,将显著提高毛利率和净利润[15] * 假设其全球市场份额达15%,对应75亿元增量收入,以20%净利率计算可带来15亿元增量利润[16] **科华数据** * 主业增长受益于国内AIDC资本支出增加,预计2026年净利润约10亿元[17] * 在HVDC领域取得重要突破,成为阿里巴拿马2.0项目及液冷CDU供应商[17] * 正在参与北美CSP龙头谷歌1.5GW UPS招投标,总金额60亿美元,若中标将显著增厚业绩[17] * 若获得10% HVDC及5% CPO市场份额,对应75亿元收入,可带来15亿元利润[18] **科士达** * 代工出海能力已在户储周期得到验证,UPS业务国内外需求预计增长30%[19][21] * 在北美模块代工订单已有1亿以上体量,2025年10月将签订3亿以上新订单[21] * 计划在2026年内完成HVDC样机测试并开始放量生产,有望占据20%市场份额[22] * 假设2027年HVDC市场规模600亿元,科士达可实现15亿元利润增量,加上主业8亿元利润[22] **其他公司** * 通合科技在HVDC领域布局较早,产品涵盖多个电压等级,整机最大功率可达1兆瓦,主业处于盈利反转阶段[28][29] * 盛弘电气储能业务下半年好转,正与施耐德合作开发HVDC模块[23] * 充电模块行业集中度高,英飞源、优能特来电、通合科技等四家企业占据80%市场份额[24] * 悠悠公司客户结构优质,产品迭代领先,计划从电源模块扩展到刷卡计费控制器领域[25][27] 技术发展路径 * 当前最简单的正400伏方案相对成熟,正负400伏方案将逐步推广,更复杂的0~800伏方案预计2026年下半年由英伟达实施[12] * 谷歌、Meta和微软计划2026年上半年开始适用正负400伏方案[12] * 巴拿马电源整合了变压器、配电柜等设备,SST可提升系统转换效率,直接从10千伏或35千伏输出800伏高压直流[12] 风险与挑战 * 电源行业龙头企业市值较低 due to 净利率水平较低和市场份额不足[2] * 中国企业需要时间突破由Vertiv、施耐德、伊顿和台达掌握的北美市场壁垒[6] * 承担代工角色的公司天花板相较于拥有自主品牌的企业会有所限制[7]
SST固态变压器近况更新
2025-09-15 09:49
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 22:47
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]