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UPS/HVDC行业专家交流

2025-09-01 21:12

(来源:纪要头等座)

1、全球及北美UPS市场格局分析

市场规模与品牌集中度:2024年全球UPS市场规模约70亿美金,北美市场占比52%,约35亿美金。Vertiv、Schneider Electric、Eaton三家占65%-70%市场份额,各占约22%-23%,Mitsubishi、Hitachi等日系品牌占剩余约30%份额。

产能与核心部件供需:UPS行业产品技术近十年无显著迭代,生产技术门槛不高。核心部件中,铜排、断路器供应正常;IGBT整流逆变模块主要采用Infineon方案,供应变化较大,但Schneider Electric和Vertiv无显著供需问题。

北美生产地分布:Vertiv、Schneider Electric、Eaton等北美主流UPS厂商95%的产品在本土生产,仅不足5%来自其他区域。这是为满足货期要求,企业采用就近分配原则供应产品。

增速与扩产策略:2025年北美UPS市场增速约20%,国内约8%-9%。北美市场高增速由AIDC建设规模迅速起量拉动,目前AIDC应用仍以UPS为主。企业通过人员满负荷生产(如产线三班倒)应对需求,未显著扩产。因未来AIDC可能转向HVDC应用,当前企业对UPS扩产保持保守。

2、UPS代工与价格竞争分析

海外厂商代工模式:海外厂商代工模式围绕特定市场需求和产品特性。Vertiv代工聚焦两类场景:一是特定市场因竞争压力有代工需求;二是临时性产品,可利用代工随时止损,若产品非未来细分场景主流应用则停掉。Schneider Electric与国内UPS企业有代工合作,代工产品EZ系列是针对中国大陆市场的廉价产品,依托品牌溢价,降低采购成本并提升销售额。北美主流市场三家玩家均为本土生产,几乎无代工产品,当地利润率可支撑本土生产和自主生产。

国内外价格对比:北美与国内UPS单瓦价格差异显著。北美市场单瓦约0.8元(每千瓦120美元),国内约0.45元(人民币)。国内价格低与行业竞争激烈有关,国内UPS行业成本把控优于海外,采用代工模式进一步控制成本。

国内企业海外拓展:国内UPS企业拓展海外,尤其是北美市场,面临电压制式差异障碍。北美主要用110V或三相208V电压制式,国内产品多适配220V,需针对北美市场定制开发产品。目前,国内企业仅随中字头企业产线整体出口,少量产品进入北美市场,未大规模渗透。

3、国内UPS市场竞争分析

市场增速与驱动因素:国内UPS市场常规增速维持在8%-9%,与数据中心整体7%-8%的增速大致匹配。从应用环节看,主要增长动力聚焦于运营商及云厂商(Colo客户)。企业客户方面,2024年在制造和能源领域的规模约为9.8亿,但企业客户较为分散,难以聚焦,因此行业更多关注云厂商和运营商的集中采购(如电信、移动、联通的年度集中采购)。

云厂商采购标准:以字节为例,其数据中心投资额持续增长(2024年1600亿,2025年初增至2400亿),每年UPS采购规模约3-4亿。品牌倾向方面,2020年前少量采购科华、科士达;2020年后主要采购Eaton、Vertiv产品,少量采用华为5000H。字节对UPS供应商的(更多实时纪要加微信:aileesir)筛选标准严格,需通过两轮测试:一是工厂内从模组(如IGBT模组)到整机的严苛测试;二是拉至字节机房环境的实际带载测试,两轮通过后才有资格洽谈商务报价,这一流程淘汰了多数二线品牌,目前字节体系内主要保留Eaton、Vertiv两家。

市占率与技术差异:2024年国内UPS市场份额分布如下:华为占比17%-18%,为最大头;Vertiv占比14%-15%;Eaton采用双品牌战略(Eaton+Santak),合计占比13%-14%;科华占比12%-13%;科士达与Schneider Electric(2024年份额下滑至7%-8%)相当,均为7%-8%。技术层面,UPS产品成熟度高,近年无显著技术迭代,核心差异体现在效率和过载能力两方面。效率指标(整机效率)方面,普遍为96%-97%(即一度电输入,96%输送至负载,4%自身消耗),受IGBT及电路拓扑设计影响;过载能力则依赖器件的耐压值或耐流值,选择更高端器件可提升该能力。

4、HVDC技术趋势分析

渗透率提升逻辑:NVIDIA两个月前明确未来配电架构为单极性0-800伏。在AI领域,NVIDIA链路占据AIDC应用比例的2/3以上(甚至可能高达3/4),产品销售确定性高。基于此,HVDC渗透率预计将快速提升至60%-70%。

价值量差异与成本拆解:不同电压等级的HVDC价值量差异显著。第二代HVDC中,国内使用的240V或336V产品、北美使用的400V产品价值量约为0.5元/瓦。第三代800VHVDC试点价约4元/瓦(Delta42万美金/800千瓦,Vertiv45万美金),降本后或至2-3元/瓦。成本构成方面,800VHVDC集成整流模块、超级电容及BBU(后备电池)等组件。其中,整流模块部分,800V整流模块价格约为400V的1.5-1.7倍;超级电容用于吸收AI任务毫秒级震荡对电压的冲击;BBU为必备的后备电池组件。

代工与技术路径选择:HVDC的代工策略与技术路径(单极性/双极性)密切相关。当前明确的两个CSP(Meta、Google)虽均要求800VHVDC,但技术路径存在差异:Meta采用双极性±400V方案(基于400V架构,属过渡方案),该方案通过代工形式实现;Google采用NVIDIA主导的单极性0-800V方案(基于800V架构,属长期方案),NVIDIA已明确未来配电架构将跟随此路径,且与Vertiv在技术研发上有早期沟通。单极性0-800V方案预计于2027年落地(GoogleQ1、RubinArcher后半年),目前尚未确定是自主生产还是代工;而双极性±400V方案因属于过渡性质,已明确采用代工模式。

5、SST技术现状与前景

价值量与定制化特点:SST(固态变压器)当前价格较高,两个产品组合后大致为800-900美金每千瓦(约6000元/千瓦)。其价格高昂的核心原因在于采用完全定制化方案,无法像标准化产品那样开展大规模生产。定制化体现在多个维度,包括变压器的定制化(使用纳米晶合金等高精度磁芯材料,区别于传统变压器的常规铁芯)、涉及GaN或SiC的整流器件,以及复杂的控制逻辑。

优势与落地节奏:SST的核心优势在于系统效率显著提升,其固态变压器加柜内PSU到VRM的全链路系统效率可高达97.5%,而传统中压变压器加UPS方案到VRM的整机效率仅约92%。从适配场景看,SST更适合吉瓦级大容量应用,容量越大适配性越好。落地节奏方面,SST预计至少需三年后才能规模化应用,且会比800VHVDC晚1-1.5年(需待800VHVDC成熟后再推进)。当前国内虽有部分实验性质应用(如阿里张北数据中心),但均非规模应用。

绿电适配与应用挑战:SST在绿电适配方面具有优势,其输出直流方案可直接对接风光电储等绿色能源(直流电),减少交流电转换损耗。但当前绿电供应存在不足,数据中心绿电多仅用于机房楼内耗电量较小的系统(如照明、安防),难以满足整体IT负荷需求。风光配储能的绿电直供方案虽原理可行,但需配置大量电池(电池为消耗品,需定期更换),影响CAPEX(资本性支出)和OPEX(运营性支出)的总成本,因此大规模推广需等待电池技术进一步迭代。

国内企业参与与技术壁垒:国内企业(如阳光电源)参与SST具备一定优势。阳光电源基于光伏储能业务积累的大容量整流逆变器件技术(整流与逆变拓扑图可反向复用),以及其在北美市场的销售体系和服务网络(北美营收高于国内),在HVDC或SST领域向数据中心推广时更具先机。SST的技术壁垒主要体现在两方面:一是高频电力电子器件(如SiC、GaN),二是高精度磁芯材料(如纳米晶合金)。从适配性看,SST适合吉瓦级应用,中压变压器厂商(当前已具备2500-3000千瓦容量产品)更易通过技术迭代推进SST发展,而HVDC厂商在吉瓦级应用上面临难度。

Q&A

Q:海外市场整体UPS行业格局大致如何?

A:2024年全球UPS市场规模约70亿美元,其中北美市场占比52%。行业品牌集中度较高,Vertiv、Schneider Electric、Eaton三家厂商合计占据65%-70%的市场份额,各厂商市占率约22%-23%。北美市场因供电制式多样,日系品牌也占有一定份额。

Q:UPS行业头部企业是否会出现产能不足的状况?

A:UPS产品近十年无显著技术迭代,产品成熟度高,技术门槛较低。从供需关系看,核心物料包括铜排、断路器及IGBT整流逆变模块,目前铜排、断路器供应无明显紧张;IGBT模块主要采用Infineon方案,产能输出稳定;头部企业中,Schneider Electric、Vertiv无显著供求问题。

Q:Vertiv、Schneider Electric等三家在北美市场各占二十余份额的企业,其产品是在北美本土生产还是从其他区域运输至北美?

A:三家企业在北美市场的产品绝大多数为北美本土生产,仅少量从其他区域调入。作为全球布局的企业,其UPS产品供应遵循就近分配原则,以满足货期要求。

Q:2025年相比2024年北美市场UPS行业的增长情况如何,2026年、2027年的增速水平预计怎样?

A:北美市场UPS行业增速预计维持在20%左右,显著高于国内8%-9%的增速水平。主要驱动因素为当前AIDC建设规模迅速起量,且HVDC并非AIDC应用主流方式,目前仍以UPS为主,从而拉动北美UPS市场保持较高增速。

Q:北美市场UPS整体产能扩产中,企业是选择在北美扩产还是采用其他方式弥补产能缺口?

A:企业主要通过人员满负荷配置弥补产能缺口,而非扩产线或建新厂;由于未来AIDC可能转向HVDC应用,当前UPS扩产保持保守。

Q:海外企业在国内寻找代工的情况及选择代工的关注因素有哪些?

A:海外企业在国内寻找代工的情况因企业和市场而异。Vertiv的代工主要聚焦于两类需求:一是特定市场因竞争压力产生的代工需求;二是针对临时性产品,利用代工可随时止损的特性,若产品非未来细分场景主流应用则可停掉。Schneider Electric与国内UPS企业存在代工关系,代工产品为针对中国大陆市场的EZ系列廉价产品,通过大品牌溢价降低采购成本并提升销售额。北美主流三家玩家则以本土生产为主,几乎无代工产品,因较高利润率支撑本土生产及自主制造。

Q:Vertiv、Eaton、Schneider Electric在国内找代工生产的产品是否主要在中国大陆销售?

A:是。相关产品为针对特定场景开发的特定产品,主要因国内UPS行业竞争激烈,销售端成本把控能力不足,故选择代工模式。其中,Vertiv聚焦特定市场或临时性产品,Schneider Electric的EZ系列为针对中国大陆市场的廉价产品,依托品牌溢价降低采购成本并提升销售额,因此相关产品主要在中国大陆销售。

Q:北美市场UPS当前单瓦价格水平如何?

A:北美市场UPS单瓦价格约为0.12美元,对应每千瓦价格约120美元。

Q:国内UPS企业是否能够直接对接海外终端客户?

A:国内UPS企业仅有少量供应可对接海外终端客户,但并非以北美标准产品形式,主要通过配套中国进口设备进入北美市场。由于北美主要应用电压为110V或三相208V,与国内220V存在差异,需针对北美市场进行定制开发。目前国内企业主要通过配套中字头企业产线整体出口的形式进入北美本土市场,大规模直接对接尚未实现。

Q:国内UPS行业今年及明年的增速水平如何?

A:国内UPS行业增速大致维持在8%-9%,与数据中心行业7%-8%的增速基本匹配且略高。增长主要由运营商及云厂商需求拉动。企业客户方面,2024年制造与能源领域规模约9.8亿元,但客户较为分散,行业当前更关注云厂商及电信、移动、联通等运营商的集中采购。

Q:字节等新巨头进入市场是否为UPS行业带来新的增量,其选择UPS供应商的标准是什么?

A:以字节系为例,其数据中心投资额从去年的1600亿增至年初的2400亿,带动每年UPS采购规模约3-4亿,形成新的增量市场。在供应商选择方面,字节聚焦顶级UPS性能指标,对价格不敏感并接受品牌溢价,需通过两轮测试:一是工厂端从IGBT模组到整机的严苛生产测试,二是机房环境下的带载测试,通过后才可进入商务报价环节。该标准筛选后,2020年前少量采购科华、科士达的情况转变为2020年后以Eaton、Vertiv为主,当前字节体系内主要保留Eaton、Vertiv等品牌。

Q:Vertiv产品在北美市场的销售价格为0.8元/瓦,其向字节销售的价格水平如何?

A:Vertiv向字节销售的产品价格低于国内采购价格,约为0.4元/瓦人民币。

Q:国内整体UPS市场中,一线品牌及其他主要品牌的市场份额情况如何?

A:根据24年第三方数据,国内UPS市场份额分布如下:华为占比最高,约17%-18%;Vertiv占比约14%-15%;Eaton采用双品牌战略,两品牌合计占比约13%-14%;科华占比约12%-13%,与Eaton体量相当;Schneider Electric因坚持严格控制毛利率导致市场份(更多实时纪要加微信:aileesir)额下滑,24年占比降至7%-8%;科士达当前市场份额与Schneider Electric相当,约7%-8%。

Q:一线与二线企业产品在技术指标上的核心差异主要体现在哪些方面?

A:UPS产品成熟度高,近年无显著技术迭代。核心技术指标差异主要体现在两个维度:一是整机效率,这是通用关注指标,主要与IGBT选型及电路拓扑设计相关,当前UPS普遍效率为96%-97%;二是过载能力,为云厂商重点关注指标,主要取决于器件耐压值与耐流值,选用更高端器件可提升过载能力。

Q:一线与二线UPS企业的报价差距水平如何?

A:国内头部品牌报价约为480元/千瓦,科华、科士达等企业报价水平约为430-440元/千瓦。

Q:未来几年HVDC在AIDC领域的渗透率将如何变化?NVIDIA800伏方案对其渗透率提升有何影响?

A:NVIDIA两个月前已明确支持单极性0和800伏配件架构,并强调未来配电架构为单极性0和800伏架构。在北美AI市场中,NVIDIAGPU链路占AIDC应用的2/3至3/4,是主流方向,其未来整机柜方案要求PSU支持800伏进电,这将强制上游匹配800伏HVDC。随着NVIDIA明确技术路线,HVDC在AIDC领域的渗透率预计将快速提升。

Q:HVDC价值量存在差异,不同电压等级及国内外产品的具体差异体现在哪些方面?

A:HVDC价值量差异主要由电压等级决定。当前国内外实际在用的均为第二代HVDC,国内主流为240V或336V产品,价值量约500元人民币/千瓦;北美主流为400V产品。第三代HVDC价格尚不明确,目前最快可能下单的客户为Meta和Google。以Meta需求的800千瓦容量、800伏输出电压的第三代HVDC为例,Delta报价42万美金,Vertiv报价45万美金,对应价值量约4元/瓦。

Q:800伏HVDC在试点阶段至起量后,价格会迅速下降还是维持稳态?

A:当前800伏HVDC价格为第一轮报价,因产品尚未起量,价格部分参考了样机的高打样成本,属于非常态价格,后续将回落。

Q:HVDC因属于电子件,其价格回落时降本速度是否较快?

A:预计起量后价格将逐步趋近于2-3元/千瓦。

Q:800伏HVDC相比200-300伏或北美400伏版本,稳态价格贵1元/瓦的主要原因是什么?

A:800伏HVDC集成了AIrack中必备的昂贵组件,包括整流模块、用于吸收AIrack任务毫秒级震荡导致电压冲击的超级电容,以及匹配AIrack叫法的后备电池,这些组件是其价格更高的核心因素。

Q:仅对比整流模块,第二代HVDC方案中800伏整流模块相比400伏整流模块的价格差异如何?

A:800伏整流模块价格约为400伏整流模块的1.5至1.7倍。

Q:Vertiv是否可能拆分整流模块并由国内企业承接?

A:Vertiv并非从模块或整机切割,而是基于800V技术路径进行切割。由于Google与Meta的技术分支不同,Vertiv对双极性正负400V产品明确采用代工形式;而单极性0和800V产品因落地时间较晚,目前尚未决定是否采用代工形式。

Q:为何Vertiv在UPS领域自主研发,而在第三代HVDC中采用代工方式?

A:Vertiv在第三代HVDC中采用代工方式主要基于技术路径差异。正负400伏方案虽属800伏HVDC,但实为过渡方案,其配电架构与器件选择沿用北美第二代HVDC的400伏架构;而0和800方案为全新800伏架构,二者存在本质差异。此外,NVIDIA已明确未来配件架构将采用0和800方案,且与Vertiv在冷、电维度有长期技术交集,该路径虽两个月前宣布,但双方研发沟通已久。

Q:过渡方案与800伏方案的生产模式分别是什么?

A:过渡方案基于北美第二代HVDC架构,其配电架构及器件选择均遵循400伏架构,属于过渡方案,采用代工模式;800伏方案为全新800伏架构,与过渡方案存在本质差异,大概率由Vertiv自主生产。

Q:除HVDC外,近期国内多家企业参与研发的SST产品价值量情况如何?

A:SST由变压器与HVDC组合构成,当前价格约为800-900美元/千瓦。其价格较高的主要原因是采用完全定制化方案,标准化产品企业难以开展大规模生产。

Q:SST定制化带来的溢价是否主要体现在变压器的定制化溢价?若不是,具体体现在哪些方面?

A:SST定制化溢价中,变压器的定制化仅是其中一个维度,还涉及整流器件的使用、集成方案设计、高精度磁芯材料的应用及复杂控制逻辑的开发。

Q:数据中心中传统变压器的价格水平如何?

A:传统数据中心应用的是干式变压器,以10千伏到0.4千伏的中压变压器为例,整体成本约为150元/千瓦。

Q:阿里巴拿马边缘方案的价格水平如何?

A:阿里巴拿马边缘方案采用HVDC技术并搭配移相变压器,因移相变压器成本略高,整体价格约为800元每千瓦。

Q:SST方案相比原方案成本更高,其核心优势是否为土地节省?具体还包括哪些方面?

A:SST方案的优势不仅包括土地节省,还体现在两方面:一是作为电力路由器,其直流输出方案可直接对接风光电储等绿色能源至直流母排,支持后期绿电反售上游;二是采用纳米晶合金材料,显著提升系统效率,固态变压器至VRM的链路系统效率高达97.5%,远超原中压变压器加UPS方案的92%效率,长期运营中CSP对此高度关注。

Q:SST整体落地时间表如何?

A:SST整体落地时间至少在三年后,其落地时间比800伏HVDC晚1-1.5年。

Q:当前固态变压器每千瓦价格约800-900美元,未来需降至何种水平时,市场会密集采用该方案?

A:固态变压器最佳适配场景为吉瓦级应用,容量越大经济性越优。针对吉瓦级应用,当单体价值量趋近于每千瓦4元时,市场将密集采用该方案。

Q:国内是否可能因绿电比例要求而SST推广更快?

A:国内数据中心绿电供应不足,当前仅能满足机房楼照明、安防等低耗电系统需求,尚未达到富裕阶段;北美同样面临类似问题。但SST对绿电转化效率较高,风光电储产生的直流电可直接并网,避免交流电转换的能耗衰减。基于此,国内SST应用可能起量更快,例如阿里张北数据中心、西安电器的SST项目均以绿电接入为基础。

Q:数据中心绿电直供设计方案中,是否需一路供绿电直供、另一路接市电?具体方案是怎样的?

A:北美存在绿电直供方案,若采用氢能作为绿电来源,通常以氢能为主供、市电为辅,且两路电源会同时接入。氢能发电容量可满足数据中心电力负荷需求,而仅靠风能或太阳能目前难以满足数据中心整体电力负荷。

Q:风光发电配置大量储能是否可能实现绿电直供?

A:从原理上完全可行,但需配置的电池规模极大。由于电池属于消耗品,即使UPS或HVDC设备未损坏,电池也需定期更换。北美云服务提供商需综合考虑CAPEX与OPEX的整体拥有成本,因此大规模推广仍需等待电池技术进一步迭代。

Q:国内如阳光等企业进入HVDC、SST领域,对行业格局有何影响?其技术是否可复用光伏等电力电子领域的技术?

A:阳光等企业进入该领域具备技术复用基础,其储能与光伏业务已积累大容量整流逆变器件技术,且整流与逆变拓扑图可反向复用,具备大容量器件设计研发条件。在行业格局影响方面,阳光凭借北美营收高于国内的市场优势,已建立完善的北美销售体系及服务网络;由于HVDC属于设备级产品,需具备完善的安装、交付及售后体系,而阳光的服务网络优势使其在进入数据中心领域时具有先机。

Q:阳光进入相关领域时,技术层面的整体壁垒是否不高,能否快速推出HVDC产品?

A:阳光进入相关领域面临两道主要门槛:技术门槛与北美CSP商务对接门槛。技术层面,阳光因长期从事储能及光伏大容量整流逆变器件研发,具备相关设计研发条件;商务层面,尽管HVDC设备进入数据中心需完善的安装、交付及售后体系,但阳光凭借北美市场已有的销售体系、服务网络及储能产品在数据中心的应用经验,商务对接能力较强。

Q:做HVDC面临的风险如何看待?

A:HVDC后续存在相关风险,包括服务器领域潜在风险,可能面临北美方面的要挟;但阳光作为无国资背景的中国企业,可通过向北美客户开放芯片选型等维度解决后门问题。

Q:什么样基因的企业能做好SST?

A:看好当前从事中压变压器业务的企业。固态变压器架构适配吉瓦级电力需求,HVDC厂商在此规模应用(更多实时纪要加微信:aileesir)上存在难度。中压变压器厂商现有容量达2,500千瓦或3,000千瓦,三台3,000千瓦中压变压器组合可达兆瓦级,满足吉瓦级需求,因此技术门槛跨越的主体应为变压器厂商。

Q:阳光在推进SST方案时是否会与变压器供应商合作?

A:向下游供应商推进合作相对容易,向上游供应商推进合作难度较大。

Q:变压器价值量提升的核心材料或部件有哪些?

A:变压器价值量提升的核心材料或部件包括高频电力电子器件和高精度磁芯材料,两者合计占当前约6000元/千瓦价值量的至少40%。

Q:纳米晶合金主要指什么?

A:纳米晶合金是高精度磁芯材料,属于变压器用磁芯,类似于传统铁芯。

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