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800V系列-HVDC专家交流

2025-10-19 21:12

(来源:纪要头等座)

800V系列-HVDC专家交流

一、800VHVDC架构及转换层级缩短实现

(一)核心架构与技术路径

800VHVDC架构分为两部分:第一部分为交转直(整流),通过工业整流器完成AC到DC的转换;第二部分为直流转换,以800V直流为母线,直接输出至IT柜并转换为用户端可用低压4。其核心目标是缩短传统PSU的多级转换层级,通过优化电力电子技术(如全桥电路替代原有半桥电路)提升换流比例,实现高压到低压的直接转换。

(二)转换层级缩短的实现方式

传统架构需经“800V→54V→12V→1V”多级转换,而新架构通过以下技术实现层级缩短:

电力电子技术升级:采用全桥电路设计,在相同功率密度下提升换流比例,使800V可直接转换至12V,减少中间54V层级。

效率与成本优化:缩短转换层级可降低铜母线消耗(减少大电流导致的材料需求)、缩小空间占用并降低散热压力,同时提升整体效率。

低压精细调节保留:12V至芯片端低压(如0.65V)的转换仍需保留,主要通过电源模块实现降压与电流提纯(减少纹波噪音)。

二、台达HVDC方案技术进展与竞争优势

(一)方案成熟度与技术路径

台达HVDC方案已进入商业化阶段,其技术进展主要体现在:

早期布局:两年前开始配合北美核心客户(如英伟达、Meta)开发,技术路径跟随芯片厂商需求迭代,例如适配英伟达RobinH芯片的SideCar²方案(整合HVDC电源、液冷系统及电源伴侣,形成独立条柜式POD)。

系统整合能力:方案覆盖从高压整流到低压转换的全链条,包括中压配电、板式变压器及DCDC模组,可满足客户对“供电+液冷”一体化的需求。

(二)竞争优势与市场地位

台达在HVDC领域的领先性超出市场预期,核心原因包括:

电源技术积累:相较于施耐德、伊顿等传统配电企业,台达在电力电子转换效率、电流干净度(低纹波)及可靠性上更具优势,贴合芯片厂商对供电质量的核心诉求。

客户生态绑定:深度参与英伟达、Meta等头部客户的早期方案定义,例如Meta的元宇宙数据中心架构及英伟达的GPU供电系统,形成技术协同壁垒。

成本控制能力:模组端通过规模化生产将成本控制在0.3-0.5元/瓦(国内同类产品约0.1元/瓦),系统端(含变压器、配电组件)在北美市场定价约2.5元/瓦,仍具备盈利空间。

三、客户需求及订单情况

(一)核心客户与订单进展

台达HVDC订单主要来自北美头部科技企业,具体情况如下:

Meta(元宇宙客户):

需求规模:计划部署1万个IT柜,配套HVDC总功率约4G瓦(含2N冗余),台达与竞争对手争夺大份额,当前已获得600兆瓦订单(占总需求的15%),8月启动备货并陆续交付。

技术方案:采用±400V架构(区别于英伟达的0-800V),需整合液冷系统形成独立条柜,单柜功率密度达400兆瓦。

英伟达:

需求节奏:2026年下半年推出RobinH芯片配套方案,2027年放量,预计2024年出货1万柜(保守5000柜),对应HVDC需(更多实时纪要加微信:aileesir)求2-4G瓦,台达在首批供应商中占比约40%4244。

价格差异:因定制料需求及质量体系要求更高,英伟达方案价格(0-800V)略高于Meta的±400V方案。

(二)潜在客户与市场空间

谷歌:已启动HVDC方案验证,技术路径与Meta一致(±400V架构),但上量时间节点尚不明确。

行业趋势:北美客户对HVDC的需求具备规模化特征(单客户订单通常超1G瓦),2024年台达在北美市场的HVDC出货量有望达2-4G瓦(含Meta与英伟达订单)。

四、价格体系与竞争格局

(一)成本与价格结构

模组端:国内企业(如中恒电气(维权))模组价格约0.1元/瓦,台达在北美市场因定制化需求定价0.3-0.5元/瓦(成本约0.3元/瓦,毛利率约40%)。

系统端:含变压器、配电组件的完整系统价格约2.5元/瓦(北美市场),国内同类系统价格仅为海外的1/5-1/3。

(二)竞争壁垒与未来趋势

短期壁垒:北美客户(如Meta、英伟达)优先选择具备技术验证经验的供应商,台达凭借早期绑定及方案成熟度形成先发优势,施耐德、伊顿等传统配电企业暂难突破。

长期风险:国内企业(如中恒电气)出海可能引发价格竞争,若供需平衡后,海外模组价格或从0.5元/瓦降至0.3元/瓦以下。

Q&A

Q1:请介绍HVDC白皮书中800V架构的具体情况,包括进线、转换过程及整体结构。

A1:800VHVDC架构主要分为两部分。第一部分为交流转直流(整流部分),通过工业整流器完成AC到DC的转换,解决交变直问题;第二部分为直流分配,以800V直流作为母线输出至IT柜,再通过电压转换(如800V转12V)供给芯片等用户端设备。其核心是缩短传统PSU转换层级,通过高电压转换比技术实现高压直接降至低压,减少空间、材料消耗及耗热。

Q2:800V架构中由原800V转54V再转12V等多级转换,优化为直接800V转12V,其实现方式是什么?

A2:实现方式主要基于电力电子技术改进,将原多级转换中的功率部分通过全桥电路替代传统棒桥电路,在相同功率密度下提高换流比例,减少转换层级。此举可降低电流(如1MW功率下54V需2万安培电流,高电压转换可减少铜母线消耗),提升效率、减少材料与空间占用及耗热。

Q3:12V至1V的转换过程是否必要,为何架构图中未明确显示?

A3:12V至1V(实际为小于1V,如0.65V)的转换过程是必要的,因CPU/GPU等芯片需更低电压以降低功耗。该过程包括降压和电流提纯(去除纹波),需通过电源模块实现。架构图中未详细显示,是因为其属于芯片端的低压转换环节,需与12V转1V的模块配合完成。

Q4:台达在800VHVDC方案上的技术成熟度如何,若明年有需求能否实现放量?

A4:台达在800VHVDC方案上技术已成熟,两年前已开始配合北美CSP客户(如元宇宙公司)及英伟达进行研发。客户方面,北美头部CSP(元宇宙公司)计划2026年搭配新一代芯片使用HVDC架构,英伟达Robin一代(当前)已采用HVDC,RobinH(2027年)将进一步升级;台达在供应链中处于领先地位,为英伟达赛特卡方案短名单第一名,具备明年放量能力。

Q5:维d与英伟达在HVDC方案的推进时间表是否存在差异,具体如何?

A5:英伟达Robin一代已采用HVDC(如sidecar方案),目标是将HVDC引入系统;RobinH(2027年)将升级为sidecar平方方案,集成HVDC电源系统、液冷系统等为独立条柜。维d作为英伟达后进供应商,因液冷优势积极参与HVDC,但原电源短名单中无维d,其方案节奏稍滞后于台达等头部供应商。

Q6:台达重点争取的HVDC客户是哪家?

A6:台达重点争取的客户是海外一家专注元宇宙业务的北美CSP公司,该客户追求产品架构先进性,在HVDC方案上布局较早。

Q7:元宇宙公司在OCP大会上展出的方案是基于CPU还是自身技术,是否与GPU配合?

A7:该元宇宙公司拥有多个自研电源方案,同时也配合英伟达方案进行开发(如其内部项目“智慧女神”),既使用自身技术,也与GPU方案协同。

Q8:台达为元宇宙公司提供的HVDC方案电压等级是多少,与英伟达方案是否一致?

A8:台达为元宇宙公司提供的是±400V方案,而英伟达方案为0~800V。两者均属于高压直流范畴,但电压架构存在差异。

Q9:±400V与0~800V方案在单瓦定价上是否存在差异,原因是什么?

A9:两者定价存在差异。英伟达0~800V方案因采用定制料、品质要求高及供应链保护策略,价格较高;±400V方案因一端接地,减少电力电子设计需求,技术成本略低,但整体价格接近。

Q10:HVDC模块3~5毛/瓦的价格是成本还是售价,具体如何构成?

A10:3~5毛/瓦中,3毛为模块成本,5毛为售价,其中2毛为利润。该价格为批量生产后的预期水平,当前因产业刚上量,样品价或存在波动,但远期批量后5毛售价具有可行性。

Q11:HVDC系统当前2.5元/瓦的价格,在未来批量生产后预计会降至多少?

A11:随着批量生产及竞争加剧,HVDC系统价格预计可降至1.5元/瓦左右。当前2.5元/瓦包含台达的品牌溢价及早期研发成本,规模化后成本将显著下降。

Q12:台达明年HVDC订单的潜在规模如何,包括确定客户及潜在弹性订单?

A12:台达明年HVDC订单规模可从两方面测算:一是确定客户,北美元宇宙公司计划部署1万IT柜,按2N冗余配置约4GW,台达预计占50%份额即2GW(已下达600MW备货订单);英伟达Robin一代明年预计1万柜,对应约4GW需求,台达占40%份额即1.6GW。二是潜在客户,如谷歌等第三家CSP已有方案但上量时间未明确,弹性空间待释放。综合来看,明年台达HVDC订单下限约3GW,上限或达5GW。

Q13:元宇宙公司是否已下达HVDC订单,具体规模及配置如何?

A13:是的,该元宇宙公司(即Meta)已下达600MWHVDC订单,其项目规划为1万IT柜,采用2N冗余设计,每个柜子负载约400MW功率,总需求约4GW。

Q14:4GW需求是否基于2N冗余设计,实际冗余比例是否可调整?

A14:4GW需求是基于2N冗余的上限配置,实际冗余比例可灵活调整(如1:2或1:3),具体取决于客户对可靠性与成本的平衡。

Q15:除Meta和英伟达外,其他潜在客户(如AWS、Google)的HVDC进展如何?

A15:当前Google已有HVDC相关方案,但具体上量时间及规模尚不明确;AWS等其他CSP暂未明确HVDC推进计划,短期内难以形成大规模订单贡献。

Q16:谷歌的HVDC方案电压等级是否与Meta一致?

A16:是的,谷歌在OCP体系中与Meta属于同一阵营,采用±400V方案。

Q17:谷歌HVDC方案的上量时间是否明确?

A17:谷歌目前仅有HVDC相关项目规划,但具体上量时间尚未明确。

Q18:HVDC系统2.5元/瓦的价格覆盖哪些设备及电压转换范围?

A18:2.5元/瓦的系(更多实时纪要加微信:aileesir)统价格包含干式变压器、低压柜、HVDC功能模块、猎头柜及DCDC电源(部分方案含800V转54V,部分仅至800V母线),覆盖从进线(如13kV)到直流输出(54V或800V母线)的全环节。

Q19:800V转12V的转换模块是否包含在2.5元/瓦的HVDC系统价格中?

A19:不包含,800V转12V属于新型转换方案,需单独计价,未纳入当前2.5元/瓦的HVDC系统报价范围。

Q20:为何在配电领域有优势的ABB、施耐德等公司,在HVDC拿单能力上不及台达等电源公司?

A20:核心原因在于HVDC的核心诉求是为芯片提供低电压、高干净度、高效率及高可靠性的直流电,而电源公司(如台达)在电力电子转换技术、贴近芯片供电需求的经验上更具优势;ABB、施耐德等配电公司强项在交流配电及自动化控制,属于辅助环节,非核心供电能力;此外,台达等电源公司与客户合作历史长(如配合英伟达多年),技术迭代更贴合需求。

Q21:Meta已下达600MWHVDC订单,其后续订单是否具有持续性?

A21:Meta的HVDC订单具有持续性。其AI基础设施建设目标明确,需大规模部署上万IT柜以支撑业务需求,若投入不足则无法满足AI算力要求,因此后续订单将随项目推进持续释放。

Q22:Meta600MWHVDC项目是从何时开始启动的?

A22:Meta600MWHVDC项目的备货工作从8月初开始,早于10月的对外披露时间。

Q23:MetaHVDC项目的备料及发货进展如何?

A23:项目于8月初(更多实时纪要加微信:aileesir)确定,随即启动备料(如江海股份的牛角电容等),10月开始小批量发货用于验证,目前发货仍在持续进行中。

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