基础化工行业深度：AIDC电源管理终极方案，拉动上游材料

AIDC电源管理终极方案，拉动上游材料 数据中心供电系统正面临AI算力爆发带来的深刻变革。伴随芯片功耗持续攀升，单机柜功率密度正从传统的不足60kW向150kW乃至更高等级迈进，对供电系统的效率、可靠性和空间利用率提出了前所未有的要求。在典型AIDC项目中，供电侧设施的价值量占比接近50%，是不可忽视的战略投资方向。当前主流的UPS和HVDC方案虽在可靠性上不断优化，但其多级能量转换架构仍存在效率瓶颈，且占地面积大，难以满足未来高密度AIDC需求。在这一背景下，固态变压器（SST）凭借其高达98%以上的系统效率、不足传统方案50%的占地面积，正从技术概念走向产业应用，有望成为下一代IDC供电系统的核心解决方案。值得特别关注的是，英伟达在近期OCP峰会上发布了800V直流白皮书，其中明确展示了SST在其下一代供电架构中的关键作用，标志着SST技术已获得全球AI算力龙头的高度认可。 增持（维持） SST当前为何成为产业焦点？SST的技术优势集中体现在高效率、小型化两大维度。1）在效率方面，SST通过高频电力电子变换取代传统工频变压器，将系统效率提升至98%以上，较传统HVDC的95.1%和巴拿马电源的97.5%有显著进步，而对年耗电量巨大的吉瓦级数据中心而言，每提升1%效率意味着每年节省数千万元电费。2）在小型化方面，SST采用高频磁材和模块化设计，其磁芯体积与工作频率成反比，使得同等功率下的变压器体积大幅缩小，同时通过输入级-隔离级-输出级的三级结构高度集成隔离、整流、逆变等功能，极大节约了机房空间。 作者 分析师杨义韬执业证书编号：S0680522080002邮箱：yangyitao@gszq.com 分析师宋雪莹执业证书编号：S0680525070004邮箱：songxueying@gszq.com SST如同电路路由器，主动灵活、适配绿电要求，为其长期发展打开更大想象空间。1）主动灵活性：SST本质上是一个“软件定义”的电能路由器，通过数字信号处理器（DSP）或现场可编程门阵列（FPGA）实现实时调控，能够无缝并网、动态补偿无功功率、抑制谐波，并具备故障自愈能力，从根本上提升了供电系统的智能性和韧性。2）绿电适配性：我国要求国家枢纽节点新建数据中心绿电比例超过80%，如何经济高效地接入可再生能源成为关键挑战。SST凭借宽电压输入和多端口兼容性，可直接接入光伏、风电等直流绿电，避免传统AC-DC转换损耗。研究表明，采用SST架构的新型电网对可再生能源的接纳能力较传统方案提升50%以上。此外，SST采用的双有源桥拓扑支持双向能量流动，未来可在用电低谷时储存电能、高峰时向电网反馈电力赚取价差，降低数据中心运营成本。 相关研究 1、《基础化工：收购秦淮，深度捆绑下游需求，持续看好东阳光》2025-10-202、《基础化工：收购秦淮数据，液冷放量在即，持续看好东阳光》2025-10-133、《基础化工：政策催化加速，关注固态电池材料》2025-09-07 SST产业链上游材料与器件迎来发展机遇。SST的普及将带动碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带半导体需求，其中SiC凭借高耐压和优良热管理能力主要应用于输入端（AC-DC），GaN则凭借极高电子迁移率主要应用于输出端（DC-DC）；同时，纳米晶/非晶等高性能软磁材料因具备高磁导率、低磁滞损耗等特性，成为SST磁芯的理想选择，据非晶中国大数据中心预测，全球固态变压器市场在未来5-10年内将以年均复合增长率25%~35%的速度高速增长，磁性材料与功率半导体将同步受益。 建议关注：SST系统：四方股份（（SST整机效率提升至98.5%，应用于多个国家级示范工程）、中国西电（子公司2.4MWSST已顺利投运）、金盘科技（（已成成10kV/2.4MW样机开发）、新特电气（（正在布SST配套用变压器的研发）；SST材料：横店东磁（（全球最大铁氧体材料企业）、铂科新材（（新一代软磁材料频率可达10MHz以上）、云路股份（（产品覆盖50Hz-100MHz宽频段，非晶合金全球龙头）。 风险提示：技术路线迭代、下游需求波动、竞争格 恶化。 内容目录 1.产业界为什么开始讨论SST.................................................................................................................31.1. SST的高效率：供电效率提升至98%+，极大改善线损..................................................................41.2. SST的小型化：“供电链”高度浓缩，未来满足吉瓦级AIDC需求....................................................52.为什么说“电能路由器”SST是电源方案的“未来式”..........................................................................82.1. SST的主动控制：如同“电路路由器”，对整个供电系统进行根本性重构.........................................82.2. SST的绿电适配性：未来无缝接入风光储，满足降碳要求..............................................................93.把握SST的材料端革新机遇...............................................................................................................113.1. SiC与GaN分别支持电流的输入与输出.......................................................................................123.2.磁性材料是SST输入和输出电路实现电气隔离的关键...................................................................134.哪些企业在布SST？.......................................................................................................................145.风险提示..........................................................................................................................................16 图表目录 图表1：数据中心一次性建设成本主要包括土建、制冷、电气系统等，其中电气系统占比近半.......................3图表2：52%的IDC宕机由供电问题导致，电源方案的可靠性至关重要......................................................3图表3：较UPS，HVDC精简了逆变环节，提升可靠性的同时改善了效率....................................................3图表4：台达下一代方案中引入了SST，可直接成成市电至800V直流供电的转变........................................4图表5：SST方案较巴拿马、传统HVDC的系统效率有所提升....................................................................4图表6：SST方案同时具有占地少、重量小、可快速配置等优势.................................................................4图表7：工频变压器、移相变压器、固态变压器的对比..............................................................................5图表8：维谛预计AI集群的机架密度上限在未来将急剧增加......................................................................6图表9：SST将传统供电系统中分散的隔离、整流、逆变等功能高度集成在一个紧凑的系统中.......................6图表10：台达AC-DC和DC-DC电源架技术路线图...................................................................................7图表11：英伟达使用SST的800VDC新方案比传统多级转换方法节省26%的空间......................................7图表12：SST在AIDC时代具有高能效、小型化、主动灵活、绿色化等优势................................................8图表13：SST并网方式与传统并网方式的对比.........................................................................................8图表14：基于SST和数字控制器的智能控制平台示意图...........................................................................9图表15：维谛在白皮书中演示了SST管理电网动态电能的主动灵活性........................................................9图表16：四种绿电采购模式的溯源性、经济性、可靠性对比....................................................................10图表17：SST具备传统工频变压器所不具备的兼容宽范围输入的优势........................................................10图表18：未来，SST技术成熟后有望实现双向能量流动，“削峰填谷”，降低用电成本.................................11图表19：SiC、GaN作为宽禁带半导体，在SST的输入端、输出端可起到关键作用.....................................12图表20：SiC、GaN、Si、IGBT的功率、频率边界对比............................................................................12图表21：碳化硅、氮化镓在800V数据中心电源架构的应用及需求规模.....................................................12图表22：变压器工作原理示意图...........................................................................................................13图表23：永磁材料、软磁材料对比..............