SSP系统

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AIDC行业更新 - 固态变压器行业展望
2025-07-11 09:13
纪要涉及的行业和公司 - **行业**:AIDC 行业中的固态变压器(SST)行业 - **公司**:伊顿、维地、施耐德、科华、特变电工、西电半导体、台达、科威变压器、英伟达、Meta、微软、AWS、Google、中国移动、法国电信 纪要提到的核心观点和论据 1. **SST 优势** - 效率提升:采用碳化硅或硅基开关管结合高频变压技术,将传统系统 95%的效率提升至 98%以上,利于大型数据中心节约耗电[1][3] - 占地减少:2.5 兆瓦供配电模块宽度从 13 - 14 米降至 7 - 9 米[1][3] - 易接入绿电:提升到 800 伏电压等级后,更容易接入绿电[3][4] - 满足高电压需求:满足高电压等级直流输出需求,提高数据中心效率,降低 PUE 值和全生命周期 TCO[1][10] 2. **SST 价格与成本** - 目前价格较高:处于推广阶段,随着技术成熟和规模化应用,成本预计会逐步下降[4] - SSP 成本:预计成本是北美 UPS 的 1.55 到 2 倍,可通过电费差异在 3.5 - 4 年内收回额外成本,长期有成本优势[1][6] - 科威变压器成本:目前价格 1.5 - 2 元/瓦,五年至七年内可能降低 30% - 50%,成熟阶段仍比传统方案高 30% - 50%[13][16] 3. **市场应用情况** - 数据中心未广泛采用:交流供电系统普及且维护方便,直流供电有维护难题,但智算发展推动向 SST 过渡[7] - 市场规模:取决于智算中心和 GPU 服务器需求,预计 2026 年底开始大规模供货,国内智算中心渗透率约 10%,北美新建数据中心容量预计 30% - 35%[3][24][25] - 海外云厂商态度:Meta、微软和 AWS 提出 SST 规划,2025 下半年 Meta 和谷歌供应 HVDC,2027 年后考虑 SFC,英伟达明确主要 SSP 供应商[26] 4. **供应商情况** - 主要供应商:传统 UPS 和 HVDC 厂商如伊顿、维地、施耐德、科华等,以及新进入者特变电工、西电半导体等[2][8][18] - 供货情况:2023 年西电半导体为贵州国电投数据中心供货,2024 年底伊顿向河北世纪互联数据中心提供原型机,台达曾向北美数据中心供货[8] 5. **技术相关** - 设计难点:共配电及功率器件组合,推广需头部企业联合开发并推广[2][22][23] - 材料选择:SST 研发初期以碳化硅二极管和碳化硅 MOSFET 为主,IGBT 能承受更大电流,碳化硅成本高、无法实现大容量[16] - 散热与谐波治理:效率提升使强制风冷可解决散热问题,电源设备有主动滤波功能和 PFC 模块治理谐波[19][20] - 解决 AI 脉冲型负载问题方案:超级电容(CBO)、特斯拉 Mega pack 锂电系统、增大 UPS 和 PSU 电容、改进 HVDC 或 UPS 后端开关算法[3][21][31] 其他重要但可能被忽略的内容 1. **HVDC 与 UPS 应用差异**:北美和欧洲主要用 UPS,HVDC 应用不广泛,北美和欧洲 UPS 价格是国内的两倍左右[5] 2. **科威变压器成本构成**:中央配电柜占 10%,功率柜占 70% - 80%,后端分配柜占 10% - 15%,功率柜中高频变压器和开关模块分别占总成本约三分之一和 50%[13] 3. **高频变压器**:与传统普通变压器同类,技术壁垒在工艺器件方面难度较低,首批供货以北美厂家为主[24] 4. **未来趋势**:电源系统先提升 HVDC 输出电压等级,再过渡至 FST 架构,目前未看到新的替代方案[28][29][30]