AIDC建设景气度持续提升，供配电变革到来

电力设备及新能源行业|行业策略研究报告 AIDC系列行业深度（一）—— AIDC建设景气度持续提升，供配电变革到来 首席分析师:刘强分析师登记编号:S1190522080001证券分析师:钟欣材分析师登记编号：S1190524110004 报告摘要 1、全球数据中心装机容量加速扩张、AI驱动资本开支抬升，AIDC建设有望保持高景气度。 全球AIDC进入高景气扩张期：IEA测算2026-2030年全球数据中心新增装机规模达百GW级别，美国和中国贡献最大增量，容量与用电需求同步抬升。海外四大云厂启动Capex超级周期，强度延续明确。国内端同步提速，2026年中国云Capex上修。AIDC基础设施建设规模与节奏加快，景气度延续。 2、从UPS到HVDC，供电框架最终向SST演绎 AIDC供电从UPS→HVDC→SST演进：UPS以整流-逆变多级链路支撑存量IDC，但随单机功率提升，效率较低、占地较多等劣势显现。HVDC减少了变换链路、全负载效率96%以上，随±400V/800V方案落地有望成为阶段性主流。终局为SST，中压直入一步变至800VDC，效率至98.5%+，缩短链路、减铜减占地，并原生适配储能与绿电、加快部署速度。 3、AIDC高景气+系统迭代打开供电环节向上空间，乐观预期下2030年SST市场空间有望突破千亿 AIDC高景气叠加800V路线落地，柜外电源行业空间价值量有望快速提升，SST产业化加速打开远期空间。乐观情形下，2030年SST市场规模有望跨入千亿级区间。根据英伟达路线图，2027年海外AIDC将部署800V HVDC、2028年迈入MW级SST，产业验证到放量节奏清晰，配合AIDC新增负载抬升，2030年千亿级空间具备较强可达性。 4、受益标的分析 1）重视HVDC电源产品推进领先、技术保持前列的企业：中恒电气、科华数据、禾望电气、盛弘股份、科士达、优优绿能等；2）重视SST布局领先、技术与产品推进较快的企业：四方股份；3）重视综合性产品方案领先、各项技术保持行业前列的企业：阳光电源、金盘科技。 5、风险提示 技术升级不及预期，光伏新增装机增速不及预期，行业竞争加剧。 目录 1、AIDC建设景气度持续提升，供配电系统迎来变革 2、从UPS到HVDC，供电框架最终向SST演绎3、AIDC高景气+系统迭代打开供电环节向上空间4、投资建议及盈利预测5、风险提示 1.1从“通用仓储”到“算力工厂”，数据中心建设进入智算时代 数据中心正走向智算数据中心，功能定位从“通用仓储”转向“算力工厂”。随着互联网的兴起，数据中心作为IT基础设施的核心载体开始规模出现。从2010年开始，随着大数据和云服务的迅猛发展，数据中心的架构随之发生变革。到了2020年，人工智能的快速发展加速智能时代的到来，对算力的需求爆发式增长，人工智能数据中心（即AIDC）迎来快速增长。AIDC与传统DC差异贯穿负载、功率密度、供配电、散热、网络与商业模式等方面，两者短期并行、长期分工明确。 资料来源：华为AIDC白皮书、太平洋证券整理 1.1 AI驱动资本开支抬升，数据中心建设有望保持高景气 全球数据中心装机容量加速扩张、AI驱动资本开支抬升，数据中心建设有望保持高景气度。根据IEA数据，全球容量在2026至2030年期间有望增加100GW左右，其中，增长较多的国家与地区是美国、中国、欧洲等。根据IDC&浪潮信息预测，2023-2028年期间，中国智能算力规模的五年年复合增长率预计达到46.2%，智能算力规模保持高速增长。随着海外与国内互联网龙头加码Capex，AI基础建设加速，数据中心建设规模增长与建设节奏明显加快。 1.2 AIDC作为承载算力的基础设施，正处于高速建设周期 AIDC作为承载算力的基础设施，目前已经进入了高速建设周期。AIDC产业链关键环节可以划分为上游设施层、中游运营层和下游应用层。上游设施层包括基建施工、制冷系统、供配电系统、基础网络设施等基建基础设施环节和AI芯片、AI服务器、网络设备、存储设备、数据中心管理系统等IT基础架构环节；中游运营层主要是智算中心运营环节，包括算力池化、算力调度、弹性共享、云边端协同等调度管理以及智算服务、IDC服务、云服务、数据服务、算法服务等服务提供两部分；下游应用层主要是智算在模型训练、模型推理、智慧科研等场景，以及自动驾驶、智慧医疗、智慧金融等行业的应用。 资料来源：《数据中心行业投资与价值观察》、太平洋证券 1.2供配电系统是算力运转的“心脏” 数据中心供配电系统是从高压输入点至终端负载的整个电路系统，分为配变电系统、备用电源系统、不间断电源系统等。配变电系统包括中压开关柜、变压器和低压开关柜等设备，主要功能有电压变换、控制、计量、补偿等。备用电源系统一般配置柴油发电机加储油罐，主要功能是用于2路高压中断情况下的供电。不间断电源系统包括低压配电柜、主备UPS、直流电源，其主要功能是电源分配和确保负载电源稳定不间断。 资料来源：《数据中心供配电系统的设计》俞中华、太平洋证券 1.3机柜功率升级，供配电系统迎来升级 AIDC机柜功率快速提升，供配电系统迎来重构。根据华为AIDC白皮书数据显示，全球数据中心机柜单柜功率在云DC时代停留在5-8kw，AIDC时代单柜功率快速提升至20-50kw，单柜功率正往100kw提升。根据英伟达最新产品规划，单机柜功率密度大致沿着Blackwell 120kW（2024）→Blackwell Ultra 150kW → Rubin 200kW+（2026）的路径演进。传统UPS架构本质是多级变换链路：AC→DC→AC→DC。在机柜功率较低时，UPS系统效率损耗尚可容忍；但随着AIDC机柜功率规模从单柜几十千瓦扩大到园区数百兆瓦，效率上1-3个pcts的差距都会形成较大成本差异。 目录 1、AIDC建设景气度持续提升，供配电系统迎来变革 2、从UPS到HVDC，供电框架最终向SST演绎 3、AIDC高景气+系统迭代打开供电环节向上空间 4、投资建议及盈利预测 2.1供电框架：沿“UPS-HVDC（含巴拿马）-SST”演进 数据中心的供电系统通常包括AC10kv配电、Ac10kV转Ac380V变电、UPS、馈线柜、PDU等环节，核心功能是保障数据中心ICT设备全年无休不间断工作。在功率密度与能效诉求驱动下，供电框架沿“UPS-HVDC（含巴拿马）-SST”演进，目标在于减少转换级数、缩短链路、提升效率并优化占地与建设周期。 2.2 UPS供电框架：数据中心供电方案压舱石 UPS供电框架的原理可以归纳为：通过“整流—逆变—电池桥接—旁路切换”实现电网交流电的双变换治理，为数据中心IT负载持续输出标准化、高质量、不间断交流电。其本质特征是“在线式双变换架构”。单柜功率4–8kW、平均机架功率8kW上下的场景里，UPS双变换虽然会多损耗几个百分点，并不会构成系统性矛盾，对系统稳定性、可靠性的追求优于对效率的追求。基于UPS设备的交流供电系统改善了电力品质，能做到负载供电不中端，但是供电链路较长，节点设备多，占地面积较大。 2.2 HVDC供电框架：AI时代主流候选框架，渗透率有望快速提升 和交流UPS相比，HVDC供电系统省去了逆变环节，当市电正常供电时，交流市电经过整流后的直流电直接给后级设备提供电能并对蓄电池组进行充电；当市电运行故障时，蓄电池组立即给后级设备供电。采用交流UPS并机冗余输出的电能质量直接取决于市电质量，同时交流UPS系统的结构相对复杂。交流UPS系统电能经过整流、逆变等多次变换，因此在电源效率上就低于HVDC系统，并且扩容难度也比HVDC系统大。相较于UPS，HVDC在电源效率、链路结构、后续运维等方面优势明显。 资料来源：HVDC和交流UPS供电系统的对比及其效益分析、太平洋证券 2.2巴拿马供电框架：传统HVDC的集成化升级 巴拿马供电技术与HVDC两者“底层同源、场景并行”，巴拿马是基于HVDC的系统级重构。“巴拿马”利用移相变压器低谐波/高功因特性，省去PFC等环节，进一步缩短链路。如下图所示，“巴拿马”柔性集成了10kVac的配电，隔离变压，模块化整流器和输出配电等环节，采用移相变压器取代工频变压器，并从10kVac到240V dc整个供电链路做到了优化集成。巴拿马供电框架具有高效率，高可靠性，高功率密度，高功率容量，兼维护方便等特点。 资料来源：巴拿马供电技术白皮书、太平洋证券 2.2巴拿马供电框架：采用移相变压器替代工频变压器，效率提升 巴拿马电源采用多绕组的移相变压器,大大减小了变压器副边绕组的短路电流，降低其下游开关的短路电流容量，并结合整流模块单元，对传统供电架构的配电层级进行优化整合，缩短了传统供电中从变压器输出到AC UPS或240V/336V HVDC柜间的漫长链路，简化了此链路中的多级配电。240V/336V HVDC链路中，10kV/0.4kV变压器效率99%，380Vac到240V/336V AC/DC模块峰值效率96%，整体峰值效率为95%。拿马电源由传统变压器改为移相变压器，省掉功率因数调节环节，移相变压器的效率为99%，整流调压部分的峰值效率为98.5%，整体峰值效率可达到97.5%。 资料来源：巴拿马供电技术白皮书、太平洋证券 2.2 SST供电框架：AIDC终极方案，现阶段协同并进、分层分工 SST是AIDC终极方案，现阶段HVDC与SST协同并进、分层分工。HVDC是“把配电主干从交流切到高压直流”的路线，SST是“在中压入口用电力电子重构节点”的路线。在800V DC架构下，二者并非对立：可形成“前端用SST从10–35kV直接生成800VDC、后端以HVDC直流母线配电”的组合，也可在改造期先用LV/MV整流或HVDC sidecar上800V，随后演进为SST直挂中压的终局形态。 资料来源：数据中心800V直流供电技术白皮书、太平洋证券 2.3供电系统正转向“面向高密AI算力的高效电力平台”，SST有望成为最终方案 供电框架沿着“链路缩短、效率提升、占地压缩”的主线迭代。UPS以稳压与零切换著称，但需AC→DC→AC→DC多级变换，冗余常配N+1/2N，系统复杂、占地大、扩容繁琐，典型系统效率约95%。HVDC省去UPS逆变与一次AC/DC，端到端效率普遍>95%，占地与建设成本相较于UPS下降明显，但直流开断灭弧要求更高、换流设备成本偏高。巴拿马电源将10kV配电、移相变压器、整流与输出配电柔性集成，链路由5级压缩至3级，峰值效率97%–97.5%，设备占地、工程量进一步下降，预制化使建设周期大幅缩短，已有大规模落地；但需定制移相变压器、热密度高常配液冷、技术成熟度仍待更长期验证。SST以SiC等宽禁带器件+高频磁实现中压一步直转800V DC，端到端效率98%+，进一步压缩占地并提供多端口、双向潮流与电能质量治理能力，天然适配光储直流接入，被视为800V直流架构的中长期“终局方案”，但当前器件/系统成本高、行业标准未统一，仍处示范试点期。 资料来源：巴拿马供电技术白皮书、特变电工公众号、电能革新公众号、太平洋证券 目录 1、AIDC建设景气度持续提升，供配电系统迎来变革2、从UPS到HVDC，供电框架最终向SST演绎3、AIDC高景气+系统迭代打开供电环节向上空间4、投资建议及盈利预测5、风险提示 3.1渗透率假设：乐观情况下，HVDC与SST渗透率有望快速提升 随着机柜功率提升，供电系统迭代，国内与海外HVDC、SST渗透率有望先后快速提升。国内先从UPS向HVDC（包含巴拿马电源）加速迁移，海外则先走±400V/800V HVDC过渡，SST有望在2027/2028年前后进入商业化拐点，并于2030年前后成为新增高功率场景的重要增量。国内HVDC系统已经有一定的应用基础，巴拿马电源系统已经在阿里巴巴数据中心项目中有规模化应用，更多国内厂商正在推进HVDC应用，随