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2025-09-01 21:12
(來源:紀要頭等座)
1、全球及北美UPS市場格局分析
市場規模與品牌集中度:2024年全球UPS市場規模約70億美金,北美市場佔比52%,約35億美金。Vertiv、Schneider Electric、Eaton三家佔65%-70%市場份額,各佔約22%-23%,Mitsubishi、Hitachi等日系品牌佔剩余約30%份額。
產能與核心部件供需:UPS行業產品技術近十年無顯著迭代,生產技術門檻不高。核心部件中,銅排、斷路器供應正常;IGBT整流逆變模塊主要採用Infineon方案,供應變化較大,但Schneider Electric和Vertiv無顯著供需問題。
北美生產地分佈:Vertiv、Schneider Electric、Eaton等北美主流UPS廠商95%的產品在本土生產,僅不足5%來自其他區域。這是為滿足貨期要求,企業採用就近分配原則供應產品。
增速與擴產策略:2025年北美UPS市場增速約20%,國內約8%-9%。北美市場高增速由AIDC建設規模迅速起量拉動,目前AIDC應用仍以UPS為主。企業通過人員滿負荷生產(如產線三班倒)應對需求,未顯著擴產。因未來AIDC可能轉向HVDC應用,當前企業對UPS擴產保持保守。
2、UPS代工與價格競爭分析
海外廠商代工模式:海外廠商代工模式圍繞特定市場需求和產品特性。Vertiv代工聚焦兩類場景:一是特定市場因競爭壓力有代工需求;二是臨時性產品,可利用代工隨時止損,若產品非未來細分場景主流應用則停掉。Schneider Electric與國內UPS企業有代工合作,代工產品EZ系列是針對中國大陸市場的廉價產品,依託品牌溢價,降低採購成本並提升銷售額。北美主流市場三家玩家均為本土生產,幾乎無代工產品,當地利潤率可支撐本土生產和自主生產。
國內外價格對比:北美與國內UPS單瓦價格差異顯著。北美市場單瓦約0.8元(每千瓦120美元),國內約0.45元(人民幣)。國內價格低與行業競爭激烈有關,國內UPS行業成本把控優於海外,採用代工模式進一步控制成本。
國內企業海外拓展:國內UPS企業拓展海外,尤其是北美市場,面臨電壓制式差異障礙。北美主要用110V或三相208V電壓制式,國內產品多適配220V,需針對北美市場定製開發產品。目前,國內企業僅隨中字頭企業產線整體出口,少量產品進入北美市場,未大規模滲透。
3、國內UPS市場競爭分析
市場增速與驅動因素:國內UPS市場常規增速維持在8%-9%,與數據中心整體7%-8%的增速大致匹配。從應用環節看,主要增長動力聚焦於運營商及雲廠商(Colo客户)。企業客户方面,2024年在製造和能源領域的規模約為9.8億,但企業客户較為分散,難以聚焦,因此行業更多關注雲廠商和運營商的集中採購(如電信、移動、聯通的年度集中採購)。
雲廠商採購標準:以字節為例,其數據中心投資額持續增長(2024年1600億,2025年初增至2400億),每年UPS採購規模約3-4億。品牌傾向方面,2020年前少量採購科華、科士達;2020年后主要採購Eaton、Vertiv產品,少量採用華為5000H。字節對UPS供應商的(更多實時紀要加微信:aileesir)篩選標準嚴格,需通過兩輪測試:一是工廠內從模組(如IGBT模組)到整機的嚴苛測試;二是拉至字節機房環境的實際帶載測試,兩輪通過后纔有資格洽談商務報價,這一流程淘汰了多數二線品牌,目前字節體系內主要保留Eaton、Vertiv兩家。
市佔率與技術差異:2024年國內UPS市場份額分佈如下:華為佔比17%-18%,為最大頭;Vertiv佔比14%-15%;Eaton採用雙品牌戰略(Eaton+Santak),合計佔比13%-14%;科華佔比12%-13%;科士達與Schneider Electric(2024年份額下滑至7%-8%)相當,均為7%-8%。技術層面,UPS產品成熟度高,近年無顯著技術迭代,核心差異體現在效率和過載能力兩方面。效率指標(整機效率)方面,普遍為96%-97%(即一度電輸入,96%輸送至負載,4%自身消耗),受IGBT及電路拓撲設計影響;過載能力則依賴器件的耐壓值或耐流值,選擇更高端器件可提升該能力。
4、HVDC技術趨勢分析
滲透率提升邏輯:NVIDIA兩個月前明確未來配電架構為單極性0-800伏。在AI領域,NVIDIA鏈路佔據AIDC應用比例的2/3以上(甚至可能高達3/4),產品銷售確定性高。基於此,HVDC滲透率預計將快速提升至60%-70%。
價值量差異與成本拆解:不同電壓等級的HVDC價值量差異顯著。第二代HVDC中,國內使用的240V或336V產品、北美使用的400V產品價值量約為0.5元/瓦。第三代800VHVDC試點價約4元/瓦(Delta42萬美金/800千瓦,Vertiv45萬美金),降本后或至2-3元/瓦。成本構成方面,800VHVDC集成整流模塊、超級電容及BBU(后備電池)等組件。其中,整流模塊部分,800V整流模塊價格約為400V的1.5-1.7倍;超級電容用於吸收AI任務毫秒級震盪對電壓的衝擊;BBU為必備的后備電池組件。
代工與技術路徑選擇:HVDC的代工策略與技術路徑(單極性/雙極性)密切相關。當前明確的兩個CSP(Meta、Google)雖均要求800VHVDC,但技術路徑存在差異:Meta採用雙極性±400V方案(基於400V架構,屬過渡方案),該方案通過代工形式實現;Google採用NVIDIA主導的單極性0-800V方案(基於800V架構,屬長期方案),NVIDIA已明確未來配電架構將跟隨此路徑,且與Vertiv在技術研發上有早期溝通。單極性0-800V方案預計於2027年落地(GoogleQ1、RubinArcher后半年),目前尚未確定是自主生產還是代工;而雙極性±400V方案因屬於過渡性質,已明確採用代工模式。
5、SST技術現狀與前景
價值量與定製化特點:SST(固態變壓器)當前價格較高,兩個產品組合后大致為800-900美金每千瓦(約6000元/千瓦)。其價格高昂的核心原因在於採用完全定製化方案,無法像標準化產品那樣開展大規模生產。定製化體現在多個維度,包括變壓器的定製化(使用納米晶合金等高精度磁芯材料,區別於傳統變壓器的常規鐵芯)、涉及GaN或SiC的整流器件,以及複雜的控制邏輯。
優勢與落地節奏:SST的核心優勢在於系統效率顯著提升,其固態變壓器加櫃內PSU到VRM的全鏈路系統效率可高達97.5%,而傳統中壓變壓器加UPS方案到VRM的整機效率僅約92%。從適配場景看,SST更適合吉瓦級大容量應用,容量越大適配性越好。落地節奏方面,SST預計至少需三年后才能規模化應用,且會比800VHVDC晚1-1.5年(需待800VHVDC成熟后再推進)。當前國內雖有部分實驗性質應用(如阿里張北數據中心),但均非規模應用。
綠電適配與應用挑戰:SST在綠電適配方面具有優勢,其輸出直流方案可直接對接風光電儲等綠色能源(直流電),減少交流電轉換損耗。但當前綠電供應存在不足,數據中心綠電多僅用於機房樓內耗電量較小的系統(如照明、安防),難以滿足整體IT負荷需求。風光配儲能的綠電直供方案雖原理可行,但需配置大量電池(電池為消耗品,需定期更換),影響CAPEX(資本性支出)和OPEX(運營性支出)的總成本,因此大規模推廣需等待電池技術進一步迭代。
國內企業參與與技術壁壘:國內企業(如陽光電源)參與SST具備一定優勢。陽光電源基於光伏儲能業務積累的大容量整流逆變器件技術(整流與逆變拓撲圖可反向複用),以及其在北美市場的銷售體系和服務網絡(北美營收高於國內),在HVDC或SST領域向數據中心推廣時更具先機。SST的技術壁壘主要體現在兩方面:一是高頻電力電子器件(如SiC、GaN),二是高精度磁芯材料(如納米晶合金)。從適配性看,SST適合吉瓦級應用,中壓變壓器廠商(當前已具備2500-3000千瓦容量產品)更易通過技術迭代推進SST發展,而HVDC廠商在吉瓦級應用上面臨難度。
Q&A
Q:海外市場整體UPS行業格局大致如何?
A:2024年全球UPS市場規模約70億美元,其中北美市場佔比52%。行業品牌集中度較高,Vertiv、Schneider Electric、Eaton三家廠商合計佔據65%-70%的市場份額,各廠商市佔率約22%-23%。北美市場因供電制式多樣,日系品牌也佔有一定份額。
Q:UPS行業頭部企業是否會出現產能不足的狀況?
A:UPS產品近十年無顯著技術迭代,產品成熟度高,技術門檻較低。從供需關係看,核心物料包括銅排、斷路器及IGBT整流逆變模塊,目前銅排、斷路器供應無明顯緊張;IGBT模塊主要採用Infineon方案,產能輸出穩定;頭部企業中,Schneider Electric、Vertiv無顯著供求問題。
Q:Vertiv、Schneider Electric等三家在北美市場各佔二十余份額的企業,其產品是在北美本土生產還是從其他區域運輸至北美?
A:三家企業在北美市場的產品絕大多數為北美本土生產,僅少量從其他區域調入。作為全球佈局的企業,其UPS產品供應遵循就近分配原則,以滿足貨期要求。
Q:2025年相比2024年北美市場UPS行業的增長情況如何,2026年、2027年的增速水平預計怎樣?
A:北美市場UPS行業增速預計維持在20%左右,顯著高於國內8%-9%的增速水平。主要驅動因素為當前AIDC建設規模迅速起量,且HVDC並非AIDC應用主流方式,目前仍以UPS為主,從而拉動北美UPS市場保持較高增速。
Q:北美市場UPS整體產能擴產中,企業是選擇在北美擴產還是採用其他方式彌補產能缺口?
A:企業主要通過人員滿負荷配置彌補產能缺口,而非擴產線或建新廠;由於未來AIDC可能轉向HVDC應用,當前UPS擴產保持保守。
Q:海外企業在國內尋找代工的情況及選擇代工的關注因素有哪些?
A:海外企業在國內尋找代工的情況因企業和市場而異。Vertiv的代工主要聚焦於兩類需求:一是特定市場因競爭壓力產生的代工需求;二是針對臨時性產品,利用代工可隨時止損的特性,若產品非未來細分場景主流應用則可停掉。Schneider Electric與國內UPS企業存在代工關係,代工產品為針對中國大陸市場的EZ系列廉價產品,通過大品牌溢價降低採購成本並提升銷售額。北美主流三家玩家則以本土生產為主,幾乎無代工產品,因較高利潤率支撐本土生產及自主製造。
Q:Vertiv、Eaton、Schneider Electric在國內找代工生產的產品是否主要在中國大陸銷售?
A:是。相關產品為針對特定場景開發的特定產品,主要因國內UPS行業競爭激烈,銷售端成本把控能力不足,故選擇代工模式。其中,Vertiv聚焦特定市場或臨時性產品,Schneider Electric的EZ系列為針對中國大陸市場的廉價產品,依託品牌溢價降低採購成本並提升銷售額,因此相關產品主要在中國大陸銷售。
Q:北美市場UPS當前單瓦價格水平如何?
A:北美市場UPS單瓦價格約為0.12美元,對應每千瓦價格約120美元。
Q:國內UPS企業是否能夠直接對接海外終端客户?
A:國內UPS企業僅有少量供應可對接海外終端客户,但並非以北美標準產品形式,主要通過配套中國進口設備進入北美市場。由於北美主要應用電壓為110V或三相208V,與國內220V存在差異,需針對北美市場進行定製開發。目前國內企業主要通過配套中字頭企業產線整體出口的形式進入北美本土市場,大規模直接對接尚未實現。
Q:國內UPS行業今年及明年的增速水平如何?
A:國內UPS行業增速大致維持在8%-9%,與數據中心行業7%-8%的增速基本匹配且略高。增長主要由運營商及雲廠商需求拉動。企業客户方面,2024年製造與能源領域規模約9.8億元,但客户較為分散,行業當前更關注雲廠商及電信、移動、聯通等運營商的集中採購。
Q:字節等新巨頭進入市場是否為UPS行業帶來新的增量,其選擇UPS供應商的標準是什麼?
A:以字節係爲例,其數據中心投資額從去年的1600億增至年初的2400億,帶動每年UPS採購規模約3-4億,形成新的增量市場。在供應商選擇方面,字節聚焦頂級UPS性能指標,對價格不敏感並接受品牌溢價,需通過兩輪測試:一是工廠端從IGBT模組到整機的嚴苛生產測試,二是機房環境下的帶載測試,通過后纔可進入商務報價環節。該標準篩選后,2020年前少量採購科華、科士達的情況轉變為2020年后以Eaton、Vertiv為主,當前字節體系內主要保留Eaton、Vertiv等品牌。
Q:Vertiv產品在北美市場的銷售價格為0.8元/瓦,其向字節銷售的價格水平如何?
A:Vertiv向字節銷售的產品價格低於國內採購價格,約為0.4元/瓦人民幣。
Q:國內整體UPS市場中,一線品牌及其他主要品牌的市場份額情況如何?
A:根據24年第三方數據,國內UPS市場份額分佈如下:華為佔比最高,約17%-18%;Vertiv佔比約14%-15%;Eaton採用雙品牌戰略,兩品牌合計佔比約13%-14%;科華佔比約12%-13%,與Eaton體量相當;Schneider Electric因堅持嚴格控制毛利率導致市場份(更多實時紀要加微信:aileesir)額下滑,24年佔比降至7%-8%;科士達當前市場份額與Schneider Electric相當,約7%-8%。
Q:一線與二線企業產品在技術指標上的核心差異主要體現在哪些方面?
A:UPS產品成熟度高,近年無顯著技術迭代。核心技術指標差異主要體現在兩個維度:一是整機效率,這是通用關注指標,主要與IGBT選型及電路拓撲設計相關,當前UPS普遍效率為96%-97%;二是過載能力,為雲廠商重點關注指標,主要取決於器件耐壓值與耐流值,選用更高端器件可提升過載能力。
Q:一線與二線UPS企業的報價差距水平如何?
A:國內頭部品牌報價約為480元/千瓦,科華、科士達等企業報價水平約為430-440元/千瓦。
Q:未來幾年HVDC在AIDC領域的滲透率將如何變化?NVIDIA800伏方案對其滲透率提升有何影響?
A:NVIDIA兩個月前已明確支持單極性0和800伏配件架構,並強調未來配電架構為單極性0和800伏架構。在北美AI市場中,NVIDIAGPU鏈路佔AIDC應用的2/3至3/4,是主流方向,其未來整機櫃方案要求PSU支持800伏進電,這將強制上游匹配800伏HVDC。隨着NVIDIA明確技術路線,HVDC在AIDC領域的滲透率預計將快速提升。
Q:HVDC價值量存在差異,不同電壓等級及國內外產品的具體差異體現在哪些方面?
A:HVDC價值量差異主要由電壓等級決定。當前國內外實際在用的均為第二代HVDC,國內主流為240V或336V產品,價值量約500元人民幣/千瓦;北美主流為400V產品。第三代HVDC價格尚不明確,目前最快可能下單的客户為Meta和Google。以Meta需求的800千瓦容量、800伏輸出電壓的第三代HVDC為例,Delta報價42萬美金,Vertiv報價45萬美金,對應價值量約4元/瓦。
Q:800伏HVDC在試點階段至起量后,價格會迅速下降還是維持穩態?
A:當前800伏HVDC價格為第一輪報價,因產品尚未起量,價格部分參考了樣機的高打樣成本,屬於非常態價格,后續將回落。
Q:HVDC因屬於電子件,其價格回落時降本速度是否較快?
A:預計起量后價格將逐步趨近於2-3元/千瓦。
Q:800伏HVDC相比200-300伏或北美400伏版本,穩態價格貴1元/瓦的主要原因是什麼?
A:800伏HVDC集成了AIrack中必備的昂貴組件,包括整流模塊、用於吸收AIrack任務毫秒級震盪導致電壓衝擊的超級電容,以及匹配AIrack叫法的后備電池,這些組件是其價格更高的核心因素。
Q:僅對比整流模塊,第二代HVDC方案中800伏整流模塊相比400伏整流模塊的價格差異如何?
A:800伏整流模塊價格約為400伏整流模塊的1.5至1.7倍。
Q:Vertiv是否可能拆分整流模塊並由國內企業承接?
A:Vertiv並非從模塊或整機切割,而是基於800V技術路徑進行切割。由於Google與Meta的技術分支不同,Vertiv對雙極性正負400V產品明確採用代工形式;而單極性0和800V產品因落地時間較晚,目前尚未決定是否採用代工形式。
Q:為何Vertiv在UPS領域自主研發,而在第三代HVDC中採用代工方式?
A:Vertiv在第三代HVDC中採用代工方式主要基於技術路徑差異。正負400伏方案雖屬800伏HVDC,但實為過渡方案,其配電架構與器件選擇沿用北美第二代HVDC的400伏架構;而0和800方案為全新800伏架構,二者存在本質差異。此外,NVIDIA已明確未來配件架構將採用0和800方案,且與Vertiv在冷、電維度有長期技術交集,該路徑雖兩個月前宣佈,但雙方研發溝通已久。
Q:過渡方案與800伏方案的生產模式分別是什麼?
A:過渡方案基於北美第二代HVDC架構,其配電架構及器件選擇均遵循400伏架構,屬於過渡方案,採用代工模式;800伏方案為全新800伏架構,與過渡方案存在本質差異,大概率由Vertiv自主生產。
Q:除HVDC外,近期國內多家企業參與研發的SST產品價值量情況如何?
A:SST由變壓器與HVDC組合構成,當前價格約為800-900美元/千瓦。其價格較高的主要原因是採用完全定製化方案,標準化產品企業難以開展大規模生產。
Q:SST定製化帶來的溢價是否主要體現在變壓器的定製化溢價?若不是,具體體現在哪些方面?
A:SST定製化溢價中,變壓器的定製化僅是其中一個維度,還涉及整流器件的使用、集成方案設計、高精度磁芯材料的應用及複雜控制邏輯的開發。
Q:數據中心中傳統變壓器的價格水平如何?
A:傳統數據中心應用的是乾式變壓器,以10千伏到0.4千伏的中壓變壓器為例,整體成本約為150元/千瓦。
Q:阿里巴拿馬邊緣方案的價格水平如何?
A:阿里巴拿馬邊緣方案採用HVDC技術並搭配移相變壓器,因移相變壓器成本略高,整體價格約為800元每千瓦。
Q:SST方案相比原方案成本更高,其核心優勢是否為土地節省?具體還包括哪些方面?
A:SST方案的優勢不僅包括土地節省,還體現在兩方面:一是作為電力路由器,其直流輸出方案可直接對接風光電儲等綠色能源至直流母排,支持后期綠電反售上游;二是採用納米晶合金材料,顯著提升系統效率,固態變壓器至VRM的鏈路系統效率高達97.5%,遠超原中壓變壓器加UPS方案的92%效率,長期運營中CSP對此高度關注。
Q:SST整體落地時間表如何?
A:SST整體落地時間至少在三年后,其落地時間比800伏HVDC晚1-1.5年。
Q:當前固態變壓器每千瓦價格約800-900美元,未來需降至何種水平時,市場會密集採用該方案?
A:固態變壓器最佳適配場景為吉瓦級應用,容量越大經濟性越優。針對吉瓦級應用,當單體價值量趨近於每千瓦4元時,市場將密集採用該方案。
Q:國內是否可能因綠電比例要求而SST推廣更快?
A:國內數據中心綠電供應不足,當前僅能滿足機房樓照明、安防等低耗電系統需求,尚未達到富裕階段;北美同樣面臨類似問題。但SST對綠電轉化效率較高,風光電儲產生的直流電可直接併網,避免交流電轉換的能耗衰減。基於此,國內SST應用可能起量更快,例如阿里張北數據中心、西安電器的SST項目均以綠電接入為基礎。
Q:數據中心綠電直供設計方案中,是否需一路供綠電直供、另一路接市電?具體方案是怎樣的?
A:北美存在綠電直供方案,若採用氫能作為綠電來源,通常以氫能為主供、市電為輔,且兩路電源會同時接入。氫能發電容量可滿足數據中心電力負荷需求,而僅靠風能或太陽能目前難以滿足數據中心整體電力負荷。
Q:風光發電配置大量儲能是否可能實現綠電直供?
A:從原理上完全可行,但需配置的電池規模極大。由於電池屬於消耗品,即使UPS或HVDC設備未損壞,電池也需定期更換。北美雲服務提供商需綜合考慮CAPEX與OPEX的整體擁有成本,因此大規模推廣仍需等待電池技術進一步迭代。
Q:國內如陽光等企業進入HVDC、SST領域,對行業格局有何影響?其技術是否可複用光伏等電力電子領域的技術?
A:陽光等企業進入該領域具備技術複用基礎,其儲能與光伏業務已積累大容量整流逆變器件技術,且整流與逆變拓撲圖可反向複用,具備大容量器件設計研發條件。在行業格局影響方面,陽光憑藉北美營收高於國內的市場優勢,已建立完善的北美銷售體系及服務網絡;由於HVDC屬於設備級產品,需具備完善的安裝、交付及售后體系,而陽光的服務網絡優勢使其在進入數據中心領域時具有先機。
Q:陽光進入相關領域時,技術層面的整體壁壘是否不高,能否快速推出HVDC產品?
A:陽光進入相關領域面臨兩道主要門檻:技術門檻與北美CSP商務對接門檻。技術層面,陽光因長期從事儲能及光伏大容量整流逆變器件研發,具備相關設計研發條件;商務層面,儘管HVDC設備進入數據中心需完善的安裝、交付及售后體系,但陽光憑藉北美市場已有的銷售體系、服務網絡及儲能產品在數據中心的應用經驗,商務對接能力較強。
Q:做HVDC面臨的風險如何看待?
A:HVDC后續存在相關風險,包括服務器領域潛在風險,可能面臨北美方面的要挾;但陽光作為無國資背景的中國企業,可通過向北美客户開放芯片選型等維度解決后門問題。
Q:什麼樣基因的企業能做好SST?
A:看好當前從事中壓變壓器業務的企業。固態變壓器架構適配吉瓦級電力需求,HVDC廠商在此規模應用(更多實時紀要加微信:aileesir)上存在難度。中壓變壓器廠商現有容量達2,500千瓦或3,000千瓦,三臺3,000千瓦中壓變壓器組合可達兆瓦級,滿足吉瓦級需求,因此技術門檻跨越的主體應為變壓器廠商。
Q:陽光在推進SST方案時是否會與變壓器供應商合作?
A:向下遊供應商推進合作相對容易,向上遊供應商推進合作難度較大。
Q:變壓器價值量提升的核心材料或部件有哪些?
A:變壓器價值量提升的核心材料或部件包括高頻電力電子器件和高精度磁芯材料,兩者合計佔當前約6000元/千瓦價值量的至少40%。
Q:納米晶合金主要指什麼?
A:納米晶合金是高精度磁芯材料,屬於變壓器用磁芯,類似於傳統鐵芯。
免責申明:以上內容不構成投資建議,以此作為投資依據出現任何損失不承擔任何責任。