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2025-10-19 21:12
(來源:紀要頭等座)
800V系列-HVDC專家交流
一、800VHVDC架構及轉換層級縮短實現
(一)核心架構與技術路徑
800VHVDC架構分為兩部分:第一部分為交轉直(整流),通過工業整流器完成AC到DC的轉換;第二部分為直流轉換,以800V直流為母線,直接輸出至IT櫃並轉換為用户端可用低壓4。其核心目標是縮短傳統PSU的多級轉換層級,通過優化電力電子技術(如全橋電路替代原有半橋電路)提升換流比例,實現高壓到低壓的直接轉換。
(二)轉換層級縮短的實現方式
傳統架構需經「800V→54V→12V→1V」多級轉換,而新架構通過以下技術實現層級縮短:
電力電子技術升級:採用全橋電路設計,在相同功率密度下提升換流比例,使800V可直接轉換至12V,減少中間54V層級。
效率與成本優化:縮短轉換層級可降低銅母線消耗(減少大電流導致的材料需求)、縮小空間佔用並降低散熱壓力,同時提升整體效率。
低壓精細調節保留:12V至芯片端低壓(如0.65V)的轉換仍需保留,主要通過電源模塊實現降壓與電流提純(減少紋波噪音)。
二、臺達HVDC方案技術進展與競爭優勢
(一)方案成熟度與技術路徑
臺達HVDC方案已進入商業化階段,其技術進展主要體現在:
早期佈局:兩年前開始配合北美核心客户(如英偉達、Meta)開發,技術路徑跟隨芯片廠商需求迭代,例如適配英偉達RobinH芯片的SideCar²方案(整合HVDC電源、液冷系統及電源伴侶,形成獨立條櫃式POD)。
系統整合能力:方案覆蓋從高壓整流到低壓轉換的全鏈條,包括中壓配電、板式變壓器及DCDC模組,可滿足客户對「供電+液冷」一體化的需求。
(二)競爭優勢與市場地位
臺達在HVDC領域的領先性超出市場預期,核心原因包括:
電源技術積累:相較於施耐德、伊頓等傳統配電企業,臺達在電力電子轉換效率、電流乾淨度(低紋波)及可靠性上更具優勢,貼合芯片廠商對供電質量的核心訴求。
客户生態綁定:深度參與英偉達、Meta等頭部客户的早期方案定義,例如Meta的元宇宙數據中心架構及英偉達的GPU供電系統,形成技術協同壁壘。
成本控制能力:模組端通過規模化生產將成本控制在0.3-0.5元/瓦(國內同類產品約0.1元/瓦),系統端(含變壓器、配電組件)在北美市場定價約2.5元/瓦,仍具備盈利空間。
三、客户需求及訂單情況
(一)核心客户與訂單進展
臺達HVDC訂單主要來自北美頭部科技企業,具體情況如下:
Meta(元宇宙客户):
需求規模:計劃部署1萬個IT櫃,配套HVDC總功率約4G瓦(含2N冗余),臺達與競爭對手爭奪大份額,當前已獲得600兆瓦訂單(佔總需求的15%),8月啟動備貨並陸續交付。
技術方案:採用±400V架構(區別於英偉達的0-800V),需整合液冷系統形成獨立條櫃,單櫃功率密度達400兆瓦。
英偉達:
需求節奏:2026年下半年推出RobinH芯片配套方案,2027年放量,預計2024年出貨1萬櫃(保守5000櫃),對應HVDC需(更多實時紀要加微信:aileesir)求2-4G瓦,臺達在首批供應商中佔比約40%4244。
價格差異:因定製料需求及質量體系要求更高,英偉達方案價格(0-800V)略高於Meta的±400V方案。
(二)潛在客户與市場空間
谷歌:已啟動HVDC方案驗證,技術路徑與Meta一致(±400V架構),但上量時間節點尚不明確。
行業趨勢:北美客户對HVDC的需求具備規模化特徵(單客户訂單通常超1G瓦),2024年臺達在北美市場的HVDC出貨量有望達2-4G瓦(含Meta與英偉達訂單)。
四、價格體系與競爭格局
(一)成本與價格結構
模組端:國內企業(如中恆電氣(維權))模組價格約0.1元/瓦,臺達在北美市場因定製化需求定價0.3-0.5元/瓦(成本約0.3元/瓦,毛利率約40%)。
系統端:含變壓器、配電組件的完整系統價格約2.5元/瓦(北美市場),國內同類系統價格僅為海外的1/5-1/3。
(二)競爭壁壘與未來趨勢
短期壁壘:北美客户(如Meta、英偉達)優先選擇具備技術驗證經驗的供應商,臺達憑藉早期綁定及方案成熟度形成先發優勢,施耐德、伊頓等傳統配電企業暫難突破。
長期風險:國內企業(如中恆電氣)出海可能引發價格競爭,若供需平衡后,海外模組價格或從0.5元/瓦降至0.3元/瓦以下。
Q&A
Q1:請介紹HVDC白皮書中800V架構的具體情況,包括進線、轉換過程及整體結構。
A1:800VHVDC架構主要分為兩部分。第一部分為交流轉直流(整流部分),通過工業整流器完成AC到DC的轉換,解決交變直問題;第二部分為直流分配,以800V直流作為母線輸出至IT櫃,再通過電壓轉換(如800V轉12V)供給芯片等用户端設備。其核心是縮短傳統PSU轉換層級,通過高電壓轉換比技術實現高壓直接降至低壓,減少空間、材料消耗及耗熱。
Q2:800V架構中由原800V轉54V再轉12V等多級轉換,優化為直接800V轉12V,其實現方式是什麼?
A2:實現方式主要基於電力電子技術改進,將原多級轉換中的功率部分通過全橋電路替代傳統棒橋電路,在相同功率密度下提高換流比例,減少轉換層級。此舉可降低電流(如1MW功率下54V需2萬安培電流,高電壓轉換可減少銅母線消耗),提升效率、減少材料與空間佔用及耗熱。
Q3:12V至1V的轉換過程是否必要,為何架構圖中未明確顯示?
A3:12V至1V(實際為小於1V,如0.65V)的轉換過程是必要的,因CPU/GPU等芯片需更低電壓以降低功耗。該過程包括降壓和電流提純(去除紋波),需通過電源模塊實現。架構圖中未詳細顯示,是因為其屬於芯片端的低壓轉換環節,需與12V轉1V的模塊配合完成。
Q4:臺達在800VHVDC方案上的技術成熟度如何,若明年有需求能否實現放量?
A4:臺達在800VHVDC方案上技術已成熟,兩年前已開始配合北美CSP客户(如元宇宙公司)及英偉達進行研發。客户方面,北美頭部CSP(元宇宙公司)計劃2026年搭配新一代芯片使用HVDC架構,英偉達Robin一代(當前)已採用HVDC,RobinH(2027年)將進一步升級;臺達在供應鏈中處於領先地位,為英偉達賽特卡方案短名單第一名,具備明年放量能力。
Q5:維d與英偉達在HVDC方案的推進時間表是否存在差異,具體如何?
A5:英偉達Robin一代已採用HVDC(如sidecar方案),目標是將HVDC引入系統;RobinH(2027年)將升級為sidecar平方方案,集成HVDC電源系統、液冷系統等為獨立條櫃。維d作為英偉達后進供應商,因液冷優勢積極參與HVDC,但原電源短名單中無維d,其方案節奏稍滯后於臺達等頭部供應商。
Q6:臺達重點爭取的HVDC客户是哪家?
A6:臺達重點爭取的客户是海外一家專注元宇宙業務的北美CSP公司,該客户追求產品架構先進性,在HVDC方案上佈局較早。
Q7:元宇宙公司在OCP大會上展出的方案是基於CPU還是自身技術,是否與GPU配合?
A7:該元宇宙公司擁有多個自研電源方案,同時也配合英偉達方案進行開發(如其內部項目「智慧女神」),既使用自身技術,也與GPU方案協同。
Q8:臺達為元宇宙公司提供的HVDC方案電壓等級是多少,與英偉達方案是否一致?
A8:臺達為元宇宙公司提供的是±400V方案,而英偉達方案為0~800V。兩者均屬於高壓直流範疇,但電壓架構存在差異。
Q9:±400V與0~800V方案在單瓦定價上是否存在差異,原因是什麼?
A9:兩者定價存在差異。英偉達0~800V方案因採用定製料、品質要求高及供應鏈保護策略,價格較高;±400V方案因一端接地,減少電力電子設計需求,技術成本略低,但整體價格接近。
Q10:HVDC模塊3~5毛/瓦的價格是成本還是售價,具體如何構成?
A10:3~5毛/瓦中,3毛為模塊成本,5毛為售價,其中2毛為利潤。該價格為批量生產后的預期水平,當前因產業剛上量,樣品價或存在波動,但遠期批量后5毛售價具有可行性。
Q11:HVDC系統當前2.5元/瓦的價格,在未來批量生產后預計會降至多少?
A11:隨着批量生產及競爭加劇,HVDC系統價格預計可降至1.5元/瓦左右。當前2.5元/瓦包含臺達的品牌溢價及早期研發成本,規模化后成本將顯著下降。
Q12:臺達明年HVDC訂單的潛在規模如何,包括確定客户及潛在彈性訂單?
A12:臺達明年HVDC訂單規模可從兩方面測算:一是確定客户,北美元宇宙公司計劃部署1萬IT櫃,按2N冗余配置約4GW,臺達預計佔50%份額即2GW(已下達600MW備貨訂單);英偉達Robin一代明年預計1萬櫃,對應約4GW需求,臺達佔40%份額即1.6GW。二是潛在客户,如谷歌等第三家CSP已有方案但上量時間未明確,彈性空間待釋放。綜合來看,明年臺達HVDC訂單下限約3GW,上限或達5GW。
Q13:元宇宙公司是否已下達HVDC訂單,具體規模及配置如何?
A13:是的,該元宇宙公司(即Meta)已下達600MWHVDC訂單,其項目規劃爲1萬IT櫃,採用2N冗余設計,每個櫃子負載約400MW功率,總需求約4GW。
Q14:4GW需求是否基於2N冗余設計,實際冗余比例是否可調整?
A14:4GW需求是基於2N冗余的上限配置,實際冗余比例可靈活調整(如1:2或1:3),具體取決於客户對可靠性與成本的平衡。
Q15:除Meta和英偉達外,其他潛在客户(如AWS、Google)的HVDC進展如何?
A15:當前Google已有HVDC相關方案,但具體上量時間及規模尚不明確;AWS等其他CSP暫未明確HVDC推進計劃,短期內難以形成大規模訂單貢獻。
Q16:谷歌的HVDC方案電壓等級是否與Meta一致?
A16:是的,谷歌在OCP體系中與Meta屬於同一陣營,採用±400V方案。
Q17:谷歌HVDC方案的上量時間是否明確?
A17:谷歌目前僅有HVDC相關項目規劃,但具體上量時間尚未明確。
Q18:HVDC系統2.5元/瓦的價格覆蓋哪些設備及電壓轉換範圍?
A18:2.5元/瓦的系(更多實時紀要加微信:aileesir)統價格包含乾式變壓器、低壓櫃、HVDC功能模塊、獵頭櫃及DCDC電源(部分方案含800V轉54V,部分僅至800V母線),覆蓋從進線(如13kV)到直流輸出(54V或800V母線)的全環節。
Q19:800V轉12V的轉換模塊是否包含在2.5元/瓦的HVDC系統價格中?
A19:不包含,800V轉12V屬於新型轉換方案,需單獨計價,未納入當前2.5元/瓦的HVDC系統報價範圍。
Q20:為何在配電領域有優勢的ABB、施耐德等公司,在HVDC拿單能力上不及臺達等電源公司?
A20:核心原因在於HVDC的核心訴求是為芯片提供低電壓、高干淨度、高效率及高可靠性的直流電,而電源公司(如臺達)在電力電子轉換技術、貼近芯片供電需求的經驗上更具優勢;ABB、施耐德等配電公司強項在交流配電及自動化控制,屬於輔助環節,非核心供電能力;此外,臺達等電源公司與客户合作歷史長(如配合英偉達多年),技術迭代更貼合需求。
Q21:Meta已下達600MWHVDC訂單,其后續訂單是否具有持續性?
A21:Meta的HVDC訂單具有持續性。其AI基礎設施建設目標明確,需大規模部署上萬IT櫃以支撐業務需求,若投入不足則無法滿足AI算力要求,因此后續訂單將隨項目推進持續釋放。
Q22:Meta600MWHVDC項目是從何時開始啟動的?
A22:Meta600MWHVDC項目的備貨工作從8月初開始,早於10月的對外披露時間。
Q23:MetaHVDC項目的備料及發貨進展如何?
A23:項目於8月初(更多實時紀要加微信:aileesir)確定,隨即啟動備料(如江海股份的牛角電容等),10月開始小批量發貨用於驗證,目前發貨仍在持續進行中。
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