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SST固态变压器交流会:碳化硅功率半导占40%价值

2026-06-23 08:00

(来源:雪比特)

本次交流会邀请固态变压器(SST)头部供应商行业专家(时间2026.5.20),围绕固态变压器市场空间、Sidecar 过渡方案与 SST 终极方案技术对比、整机成本结构、上下游供应链、海内外设备厂商研发落地进度、行业放量时间节奏、液冷配套技术、客户绑定壁垒等产业核心问题展开深度解读,完整观点整理如下:

一、SST 整体市场空间与单瓦价值测算

  1. 三大核心应用赛道固态变压器当前三大落地场景分别为 AI 数据中心、新能源超充充电桩、电力配网,其中 AI 数据中心是现阶段需求最旺盛的市场。仅 AI 数据中心每年新增功率增量约 30GW,对应市场规模近 1000 亿元;叠加充电桩、配网两大市场,固态变压器整体市场空间接近 2000 亿元,长期规模还有上行空间,远期整体市场规模有望接近 3000 亿元。

  2. 不同技术路线单瓦价格差异

  • SST 终极方案:当前尚未大规模放量,产品单价偏高,单瓦价格接近 3 元。市场主流设备功率规格包含 1 兆瓦、2.4 兆瓦、2.5 兆瓦,以 1 兆瓦设备计算,单台设备市场售价约 300 万元。该价格仅覆盖 10 千伏转 800 伏的转换设备本体,不含服务器机柜内部配套电源零部件。

  • Sidecar 过渡方案:单位瓦价值低于 SST,市场平均价格约 2.45 元每瓦,短期成本优势更明显。

  1. 行业放量节奏与规模预期2026 年是固态变压器落地应用元年,全年以客户小规模试点项目为主,整体市场增量有限;2027 年行业进入初步放量阶段,若按照全年 30% 渗透率测算,对应市场规模区间在数百亿至 900 亿元;2028 年行业迎来大规模放量,年度市场增量有望实现翻倍,产业发展拐点正式确立。行业需求释放节奏和英伟达新一代芯片迭代周期高度匹配,2027 年英伟达新款芯片落地后,服务器供电架构全面向 800 伏切换,将同步拉动固态变压器需求增长。

二、两大供电技术路线:Sidecar 过渡方案与 SST 终极方案对比

Sidecar 是北美 OCP 机构推出的短期过渡供电方案,SST 是行业长期终极供电方案,二者在供电架构、运行效率、材料损耗、工程施工层面存在显著区别:

  1. 供配电链路架构区别

    Sidecar 方案:10 千伏中压电能先经过传统工频变压器降压至 400 伏(北美标准为 480 伏)低压,再通过整流设备转换为正负 400 伏供给后端设备,电路层级更多,全程保留传统隔离变压器。

     SST 方案:取消中间工频变压环节,10 千伏高压电能可通过固态变压器直接一步转换为 800 伏,整体供电链路大幅简化。

  2. 运行效率与耗材节省优势

    整套 Sidecar 供电系统综合运行效率仅 97% 出头,市面主流固态变压器整机转换效率普遍超过 98%。同等功率条件下,SST 输出电压提升至 800 伏,回路电流呈现平方级下降,铜材、线缆、配套配电智能设备的使用量大幅缩减,实现以碳化硅器件替代传统铜材,长期物料成本具备持续下降空间。

  3. 现场施工与项目建设周期

    Sidecar 方案配套设备分散,现场组装、布线施工工作量大;固态变压器全部在工厂完成一体化集成,现场施工工程量可减少一半,项目整体建设周期缩短一半,原本耗时一年的项目仅需数月即可完成交付。

  4. 两条路线生命周期判断

    Sidecar 仅作为短期过渡方案,2028 年之后新建大型算力项目会直接选用 SST 800 伏直供架构,不再采用正负 400 伏中间过渡链路。Sidecar 方案的核心价值在于无需大幅改造现有 400 伏配电保护元器件,适配存量老旧机房改造,新建算力机房长期不会作为主流选择。

三、固态变压器整机成本结构与上游供应链格局

(一)整机物料成本拆分

  1. 碳化硅功率半导体器件是成本第一大项,占整机价值 40%,属于固态变压器核心零部件;

  2. 高频隔离变压器为第二大零部件,占整机成本 20%;

  3. 散热、风扇、控制模块等制冷辅助零部件合计占比接近 20%;

  4. 机柜、接线端子、铜排等结构配套件为剩余成本。 碳化硅器件、高频变压器、散热系统三大核心部件合计占据整机 60% 成本,是整条产业链价值核心环节。

(二)上游核心供应商及国产替代进度

  1. 碳化硅功率器件海外主流供货企业以英飞凌为主,国际头部设备厂商现阶段优先选用该品牌保障运行稳定性。国内碳化硅产业链国产替代推进速度更快,本土器件产品性能、可靠性逐步达标,但国产产品需要经过客户 1 至 2 年实地稳定验证,才能进入大批量采购阶段。氮化镓同属宽禁带半导体,但器件功率承载上限较低,无法匹配大功率固态变压器使用场景,仅少量小功率设备试用;赛米控、西门康均布局 AI 数据中心功率半导体业务。

  2. 高频隔离变压器国内厂商基本实现自主供应,行业极少选用日立、VAC 等海外品牌。主流供货企业包含安泰科技、青岛云路、深圳金昌华,台达等头部电源企业定点采购安泰科技产品,四方机电同步配套供货安泰科技。多家海内外设备厂商采用安泰科技定制变压器,头部设备企业已和深圳金昌华联合开模,定制专属高频隔离变压器产品。

  3. 散热与液冷配套技术固态变压器散热分为风冷、液冷两种路线,液冷进一步分为冷板式、积木浸没式两类。风冷依靠风道风扇带走热量,建设成本更低;冷板式在设备研发阶段预埋导热管路,贴合大功率发热器件散热;积木浸没式将全部功率模块浸泡在冷却液中,散热效果最优,北美地区已有成熟模块化落地工艺。 服务器液冷技术和固态变压器电源液冷底层原理相通,发热器件管路布局、温控逻辑可相互复用,服务器液冷企业向下拓展电源散热业务具备天然技术优势。

四、海内外主流设备厂商研发、样机落地与放量时间规划

(一)海外龙头企业:伊顿、台达、维谛、施耐德

  1. 伊顿:行业落地进度领先,国内河北数据中心、与世纪互联合作的试点项目已稳定运行一年以上。国内核心客户包含字节跳动字节跳动业务占伊顿国内固态变压器业务一半以上,其余为秦淮数据;海外客户覆盖微软、亚马逊、AWS、谷歌,谷歌已有固态变压器样机上线运行,亚马逊正在开展实地场景测试,目前国内落地试点项目共 3 个,客户绑定壁垒突出。试点单台设备规格 0.25 兆瓦,现场实际运行负载 0.66 兆瓦。

  2. 台达:落地进度仅次于伊顿,和美团合作的秦淮数据中心试点项目设备已完成交付,配套高频隔离变压器由安泰科技供应。

  3. 维谛、施耐德现阶段研发重心全部放在 Sidecar 过渡方案,完整固态变压器整机仍处于前期预研打磨阶段,暂无成熟样机下线。维谛整套产品研发周期约一年,预计 2027 年年中才有望推出固态变压器产品;施耐德短期持续主推 Sidecar 方案,固态变压器产品落地至少推迟至 2027 年以后;市场存在维谛通过国产厂商贴牌合作、加速产品上市的可能性。

(二)国内本土厂商布局进展

  1. 四方股份:国内首家实现固态变压器产品发布与量产,2026 年 3 月对外发布 2.4 兆瓦固态变压器整机,技术储备、样机开发全部完成,但当前行业普遍仅采购 1 至 2 台设备做试点,整体出货规模偏小。

  2. 阳光电源:依托光伏、储能逆变器多年功率变换技术积累切入赛道,原有逆变器产品可直接升压至 35 千伏并网,技术适配度高;企业专门成立 AI 数据中心电源事业部全力推进相关业务,目前固态变压器样机仍在研发送样阶段,暂未对外发布成品,暂无商业化批量订单。

  3. 西电:行业入局时间较早,产品重点面向电力配网场景,已落地多个固态变压器试点项目。

  4. 微光能源:国内固态变压器落地项目数量较多,但应用场景集中在新能源超充、光储一体化项目,不涉及 AI 数据中心赛道,年均出货量约 100 套,不参与算力市场竞争。

  5. 金盘科技、英飞源:传统电气设备企业跨界布局固态变压器赛道,仅完成基础技术储备,暂无成型样机对外推出。

另有国内企业主营服务器电源、Sidecar 配套电源模块,仅研发 800 伏后端转换模块,无完整固态变压器整机研发、销售计划,该企业与谷歌的合作仅局限于后端电源零部件。

五、客户认证周期、客户绑定壁垒与行业竞争格局

  1. 完整商业化落地周期从厂商对接客户、寄送样品测试到大批量供货,全流程耗时约一年半。整体流程分为三段:客户内部选型审批需要数月;现场投放 1 至 2 台设备开展试点,稳定运行满一年无故障;通过稳定性验证后,客户才会启动批量采购。2026 年启动试点的项目,大规模交付集中在 2027 年下半年,行业全面放量集中在 2028 年。

  2. 客户白名单与长期供应绑定壁垒AI 数据中心客户设有严格的设备供应商白名单制度,采购规则和传统 UPS 设备一致,头部云厂商、海外科技企业认证门槛极高。设备厂商一旦进入客户白名单,会形成长期稳定供应绑定,客户更换供应商的意愿很低。

  3. 行业竞争天然优势伊顿、台达、施耐德等海外品牌,依托原有 UPS、电源产品积累的市场份额,在字节、秦淮这类国内算力客户渠道具备先天优势;国内新入局厂商缺少数据中心电力设备落地案例,客户出于设备可靠性、后期运维角度考量,选型时更倾向拥有成熟落地项目的头部企业,行业订单、客户资源会持续向头部厂商集中。

六、配套技术细节补充说明

  1. 800 伏供电后端降压工作逻辑固态变压器输出 800 伏电压输送至服务器机柜,机柜内部电源设备会二次降压至 48 伏标准电压,再通过板载电源转换为 GPU 芯片工作所需低压。前文提到的 3 元每瓦定价,仅包含固态变压器主体,不包含机柜内部二次降压配套设备。

  2. 两条技术路线并行发展逻辑Sidecar 过渡方案、SST 终极方案在 2027 至 2028 年会短期同步存在。存量老旧机房改造优先选用 Sidecar 方案,降低机房改造投入;全新大型 AI 算力机房直接采用 SST 一步到位 800 伏架构,两条路线不会出现完全替代,会根据项目场景长期共存。

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