英伟达宣布将从2027年起推动数据中心电力基础设施向800V高压直流(HVDC)过渡,以支持1MW及以上功率密度的IT机架,主要因AI训练和推理任务对算力的需求激增,推动机柜功率密度大幅提升。
什么是HVDC?
传统数据中心采用UPS,电力经历多次AC-DC和DC-DC转换,每转换会带来约2%-5%的能耗损失。HVDC通过将电网交流电直接转换为直流电,减少转换步骤,理论上可将效率提升至95%以上,并可大幅节省占地面积,但HVDC环节零部件定制化程度较高,一定程度推高建设成本。国内互联网大厂阿里、百度等在自建数据中心中测试了240V至336V的HVDC方案。截至2020年,HVDC在全球数据中心渗透率约15%-20%,潜在空间广阔。
为什么推广800V HVDC?
英伟达推动800V HVDC主要因AI训练和推理任务对算力的需求激增,推动机柜功率密度大幅提升。NVL72机架的功率密度已突破120kW,远超传统服务器机柜的10-40kW。英伟达的Blackwell Ultra芯片和NVL576机架方案预计在2027年功率密度将进一步提升。高功率密度对传统54V直流供电形成了巨大挑战,瓶颈体现在铜耗、空间与能效三个方面。
800V HVDC如何提效?
英伟达计划将电网的13.8kV交流电一步转换为800V直流,供给其Kyber机架级系统。该设计一方面减少了次转换的能量损失,另一方面可大幅减少铜用量。以1MW的机架为例,传统54V直流供电需要超过200公斤的铜母线,而800V HVDC可将铜用量减少45%,同时提升5%的端到端效率。英伟达800V HVDC机架集成72kW电单元(PSU)和锂离子超级电容器(LIC),效率高达98%,减少占地面积约30%。
投资建议:
HVDC环节关注科华数据、中恒电气、科士达、盛弘股份、欧陆通;PSU环节关注麦格米特、欧陆通;电池环节关注南都电、雄韬股份;BBU环节关注蔚蓝锂芯;电路器环节关注良信股份;变压器环节关注金盘科技、伊戈尔、新特电气。
风险提示:
下游需求间及预期、政策变化风险、海外CSP厂商资本开支间及预期、HVDC架构方案推进情况间及预期。