SST固态变压器：高功率、高压AIDC的下一代选择

SST固态变压器：高功率、高压AIDC的下一代选择 CSP2025Q2资本开支创新高，全球AIDC需求高增。亚马逊2025Q2资本开支321亿美元（环比+28%），全年CAPEX指引达1000亿美元。谷歌2025Q2资本开支224亿美元（环比+30%），全年CAPEX指引从750亿美元上调至850亿美元。微软2025Q2资本开支242亿美元（环比+13%），重点投向AI基础设施和电网互动技术。预计2026财年Q1（2025年7-9月）CAPEX预计超过300亿美元（同比+50%）Meta：2025Q2资本开支170亿美元（环比+24%），全年CAPEX指引至660亿-720亿美元（原640亿-720亿美元），并计划2026年继续保持同等增幅。 增持（维持） 传统机架电源系统存在功率极限，英伟达提出800VHVDC方案，采用SST固态变压器匹配MW级别机架发展。目前市场上已出现功耗超1000W芯片，如GB200已达2700W水平，在传统机架电源系统下存在空间限制，若用54V直流配电，在MW级功率需求下，Kyber电源架将占用高达64U的机架空间，压缩计算设备空间。且传统机架电源系统MW级机架需200kg铜缆、存在多个重复AC/DC转换过程，转换效率低下。英伟达提出开发800VHVDC架构，计划将在2027年投产。AIDC从目前54V交流机架供电转向800VHVDC高压直流架构，可将数据中心能效提升5%，铜缆用量减少45%，维护成本降低高达70%。为实现800VHVDC落地，英伟达计划采用SST固态变压器，省去多级AC/DC和DC/DC变换环节，直供服务器机柜，显著提升能效与可靠性。 作者 分析师杨润思执业证书编号：S0680520030005邮箱：yangrunsi@gszq.com SST固 态 变 压 器 实 现10kV中 压 交 流 直 转200-1000VDC直 流 输 出 。UPS→HVDC→巴拿马电源→SST直流架构效率逐级提升、过程逐级简化。SST整套系统由交流启动柜（10kVAC输入）、功率模块柜、直流配电柜组成结构简单。SST摒弃传统变压器铁心与线圈结构，以半导体功率器件(如IGBT、SiCMOSFET)为核心，通过高频变换技术实现电压转换，可省去AC-DC-AC多次转换过程，直接实现10kV交流到800V直流的转换，效率高达约98%。 相关研究 1、《电力设备：多晶硅价格业稳，英联股份与知名圆柱电池司手签署《战略合作协议》》2025-08-102、《电力设备：LG新能源签订铁锂储能大单，发改革深入推进招标投标制度改革》2025-08-033、《电力设备：价格法修订草案司布，近期碳酸锂价格显著反弹》2025-07-27 SST方案效率高、面积小等优点，是AIDC的下一代选择。 ①效率跃升：省去多次AC/DC转换环节，端到端效率突破至98%，损耗比传统交流架构降低50%。 ②空间革命：较传统交流UPS方案和直流240V电源方案可节省约50%占地面积。中压接口、功率转换、控制全部集成一体，安装周期缩短75%。 ③维护简单，可融合HVDC方案：模块化插拔设计，维护极其简单，能匹配各种主流数据中心供电架构（2N、N+X、市电+HVDC混合等）。 ④AI级响应速度：毫秒级动态响应，GPU负载波动下<5ms响应时间，精准匹配AI智算中心的瞬态特性。 ⑤集成APF、SVG电能质量管理功能：可实现电能质量的主动治理，完成谐波补偿，可输出感性无功和容性无功，无需额外配置谐波治理模块及无功补偿装置，额定工况下10kV输入侧电流谐波小于1%。 全球AIDC龙头储备SST技术，重视国内相关供应商。维谛与英伟达合作开发800VHVDC，维谛规划在2026年推出800VDC解决方案支撑英伟达NVIDIA整机柜计算平台。伊顿在2024年12月与世纪互联发布10kV中压能源路由器；2025年7月正式宣布收购ResilientPowerSystemsInc.（（美国州创创新业业），公司手握“固态变压器”核心技术。台达2025年推出800V高压直流（HVDC）架式电源、SST技术。建议关注：新特电气、金盘科技、中国西电、四方股份、云路股份等。 风险提示：数据中心需求不及预期，行业竞争加剧风险，技术迭代风险。 内容目录 一、全球AI共振，CSP持续创新高..........................................................................................................3二、单机柜MW级发展，英伟达提出开发800VHVDC.................................................................................4三、SST方案效率高、面积小等优点，是AIDC的下一代选择......................................................................5四、全球AIDC龙头储备SST技术，重视国内相关供应商............................................................................9风险提示..............................................................................................................................................10 图表目录 图表1：2024-2034E年全球AI产业规模（单位：十亿美元）....................................................................3图表2：全球数据中心IT电力需求.........................................................................................................3图表3：海外CSP资本开支计划（百万美元）..........................................................................................3图表4：智算带动算力飙升，芯片功率快速提升.......................................................................................4图表5：IT机架的800VHVDC配电以及GPU的12VDC/DC转换.................................................................5图表6：数据中心供电系统结构示意图....................................................................................................6图表7：AIDC供电构架对比...................................................................................................................7图表8：为光能源SST800V供电架构示意图............................................................................................7图表9：SST系统构架...........................................................................................................................7图表10：SST变压器与传统变压器原理对比............................................................................................8图表11：SST变压器与传统变压器性能对比............................................................................................8图表12：英伟达800VHVDC数据中心电力基础设施合作伙伴....................................................................9图表13：伊顿中压能源路由器数据中心应用场景实例...............................................................................9 一、全球AI共振，CSP持续创新高 全球AI共振，市场规模爆发。AI应用、大模型训练/推理等新需求、新业务崛起，带动AI市场规模高速增长，据PrecedenceResearch预测，2024年全球AI市场规模为6382.3亿美元，2025年预计为7575.8亿美元，预计到2034年将达到约36804.7亿美元，2025-2034年CAGR为19.20%；其中2024年美国AI市场规模为1460.9亿美元，预计到2034年将价值约8514.6亿美元，2025年至2034年的复合年增长率为19.33%。亚太地区预计将成为增长最快的人工智能市场，预期2025-2034年CAGR达19.8%。 AI时代对于AIDC有明确而巨大的需求。终端云厂商算力资本开支主要用于采购服务器，以及AIDC基建，据SemiAnalysis数据，数据中心关键IT电源总需求将从2023年的约49GW翻倍，到2026年达到96GW，其中90%的增长来自人工智能相关需求。 资料来源：SemiAnalysis，国盛证券研究所 资料来源：PrecedenceResearch，国盛证券研究所 CSP2025Q2资本开支创新高。 ➢亚马逊：2025Q2资本开支321亿美元（环比+28%），全年CAPEX指引达1000亿美元。 ➢谷歌：2025Q2资本开支224亿美元（环比+30%），全年CAPEX指引从750亿美元上调至850亿美元。➢微软：2025Q2资本开支242亿美元（环比+13%）。预计2026财年Q1（2025年7-9月）CAPEX预计超过300亿美元。➢Meta：2025Q2资本开支170亿美元（环比+24%），全年CAPEX指引至660亿-720亿美元（原640亿-720亿美元），并计划2026年继续保持同等增幅。 二、单机柜MW级发展，英伟达提出开发800VHVDC 智算带动算力需求增长，功率需求正呈现指数级增长。目前市场上已出现功耗超1000W芯片，如GB200已达2700W水平；目前单块GPU功率达700W以上较为普遍，CPU功率同样快速增长。芯片功率提升直接导致机柜功率密度快速提升，传统数据中心基本是5KW-15KW单机架功率范围，AIDC单机柜达20kW-100kW高功率，AI服务器的功率较普通服务器高6-8倍。 传统机架电源系统功率极限较低。据英伟达数据，传统AIDC机架依赖于54V直流电源，当AIDC机架功率超过200KW时，54V直流电源无法满足功率需求： ➢空间限制：以搭载NVIDIAGB200NVL72或GB300NVL72的设备为例，需配备多达8个电源架为MGX计算及交换机架供电。若沿用54V直流配电，在兆瓦级