SST技术如何重塑数据中心供电格局?

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全球AI市场正以惊人速度扩张!根据Precedence Research预测,2023-2030年AI市场规模将从1.19万亿元飙升至11.46万亿元,复合增长率超35%。云计算普及与AI大模型训练需求激增,推动数据中心向高密度、高能效演进。机柜功率从传统4-6kW跃升至40-120kW,但这也带来了全直流系统、电压等级提升、占地面积扩大等三大挑战。如何破局?固态变压器(SST) 作为颠覆性技术横空出世!

一、行业现状:高密度机柜的供电困境

1.1 智算需求爆发,机柜功率飙升

AI训练需高度集中化的GPU集群,单机柜功耗从传统4-6kW跃升至40kW以上。英伟达新一代GB200液冷机柜功率密度达120kW,而H100/H200芯片功耗已突破700W。高密度化趋势下,供电系统面临严峻考验:全直流系统需求:直流设备(光伏、储能、IT服务器)占比提升,需兼容性架构支持智能化调控。全直流方案可将10kV交流转换为750V/400V/240V直流,优化新能源接入。

末端电压升级:传统54V供电无法支撑兆瓦级机柜。英伟达联合行业龙头推出800V HVDC架构,计划2027年落地,减少中间转换环节损耗。

占地面积压力:单机柜功率16kW时,供配电系统面积与IT设备持平,亟需紧凑型解决方案。

1.2 传统方案瓶颈显现

UPS系统:存在单点故障风险,逆变器故障可导致全系统瘫痪,效率仅约94%。

HVDC方案:较UPS升级,模块化设计效率达94.7%,但仍需多级转换。

巴拿马电源:进一步优化,效率提升至98.5%,设备量减少40%,占地缩减50%。

二、SST方案:数据中心供电的颠覆者

2.1 技术原理与核心优势

SST(固态变压器)又称“能源路由器”,通过三级拓扑实现电能高效转换:输入级:PWM整流技术(如三相VIENNA拓扑),SiC MOSFET器件效率>99%,消除电网谐波(THD<5%)。

隔离级:高频DC/DC变换(20-100kHz),纳米晶/铁氧体磁芯体积缩小90%,效率>98%。

输出级:支持多模式输出(直流/交流),实现智能稳压与离网运行。

核心优势:体积轻便:较传统变压器缩小50%以上,占地减少50%。

安全可控:IGBT器件10ms内隔离故障,支持双向功率流(如电网回馈)。

能效领先:传输效率>97.5%,集成谐波治理功能,无需额外补偿装置。

2.2 应用落地与成本优化

2023年,西电电力电子2.4MW SST已在“东数西算”贵安数据中心落地,成本压缩65%。工厂预制化缩短建设周期至90天内,适用于半导体制造、粒子加速器等高端场景。

三、投资建议:聚焦三大产业链赛道

随SST产业化加速,数据中心供电市场将迎爆发式增长。建议重点关注以下领域:3.1 高频变压器(核心部件)新特电气(301120.SZ):特种变压器龙头,技术沉淀深厚。

中国西电(601179.SH):特高压变压器领军,控股西电电力电子。

金盘科技(688676.SH):AIDC变压器领导者,受益于数据中心扩容。

3.2 电力电子器件(技术壁垒)盛弘股份(300693.SZ):AIDC多产品布局,电力电子老牌企业。

四方股份(601126.SH):系列化解决方案供应商,覆盖整流/逆变技术。

科陆电子(002121.SZ):深耕整流与逆变领域,协同SST需求。

3.3 上游原材料(纳米晶/铁氧体磁芯)云路股份(688190.SH):先进磁性金属材料龙头,纳米晶技术领先

安泰科技(000969.SZ):非晶材料领域霸主,供应能力稳定。

SST技术正重塑数据中心供电生态,高效、紧凑、智能的特性契合AI时代需求。

(风险提示: 以上仅为个人基于公开信息的分析,不构成任何投资建议。市场有风险,投资需谨慎!请务必结合自身情况独立判断。)$云路股份(SH688190)$ $新特电气(SZ301120)$ $阳光电源(SZ300274)$