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2025-10-21 18:17
(來源:紀要頭等座)
SST行業專家電話會
一、SST應用前景與市場需求:多場景驅動,數據中心為核心突破口
SST(固態變壓器)作為新型電力電子設備,其應用前景受多領域需求推動,數據中心為當前核心場景,非數據中心領域亦有明確潛力。
- 數據中心:電壓升級與架構迭代驅動確定性需求
單櫃容量提升倒逼配電電壓等級升級。隨着數據中心單櫃功率從幾十千瓦向百千瓦、兆瓦級演進,傳統380V/415V低壓配電架構面臨銅排成本高、損耗大等問題,電壓等級提升至800V乃至1500V成為必然趨勢。
英偉達主導技術路線明確,2027年有望小批量落地。英偉達提出基於SST的800V架構,計劃2027年實現數據中心小批量應用,長期若服務器功率持續提升,或向1500V架構演進。當前巴拿馬電源(傳統變壓器+智能模塊)為過渡方案,臺達、伊頓等廠商已驗證SST為終局方向。
- 非數據中心場景:綠電直供與新能源充電潛力顯現
電動汽車充電:依託端口靈活性與供電效率優勢,國內已有廠商開展示範應用,但行業內卷導致成本成為規模化推廣瓶頸。
綠電直供:國內寧夏等地通過SST實現光伏、風電等綠電直供負載端,海外(歐美)因電網審批周期長(5年以上),自主構建電力架構需求更明確,潛在市場空間廣闊。
二、行業企業佈局與研發進展:電力電子企業主導,傳統廠商加速追趕
SST技術本質為電力電子變換,具備電力電子技術積累的企業更具優勢,國內外頭部廠商已形成差異化佈局。
- 國內企業:示範工程為主,頭部廠商進度領先
華為:早期佈局但因產品與立項目標存在差距,已暫停SST研發。
陽光電源:十三五期間完成35kV交直流場景示範工程,技術指標(如局放、效率)滿足35kV等級需求,優於部分海外廠商。
傳統變壓器廠商:金盤、伊(更多實時紀要加微信:aileesir)戈爾等通過佈局電力電子變壓器切入,但高壓與電力電子技術積累不足,產品離實際應用仍需迭代。
- 海外企業:臺達、伊頓領跑,施耐德、維諦進度滯后
臺達:2019年起佈局,美國DOE項目驗證電動汽車充電場景,數據中心產品已接近規模示範需求,性能(功率密度、效率)領先。
伊頓:2022年發佈SST產品,依託中國團隊研發,計劃以國內生產供應海外市場,但性能指標較臺達仍有差距。
施耐德、維諦:施耐德雖在數據中心配電領域份額高,但SST研發仍處樣機階段;維諦聚焦核心技術攻克,尚未推出產品。
三、技術應用挑戰與關注要點:標準、可靠性與成本構成短期瓶頸
SST商業化落地需突破標準缺失、可靠性驗證不足及核心部件成本高等挑戰,2027年為關鍵節點。
- 核心挑戰:標準、可靠性與運維難題
缺乏統一標準:數據中心領域尚無SST國標,客户決策存在顧慮。
可靠性數據不足:實際運行數據積累有限,需通過電信、移動等運營商試點工程驗證長期穩定性。
中壓側熱插拔難度大:SST中壓模塊串聯設計導致10kV熱插拔技術尚未成熟,影響運維便利性。
- 商業化節奏:2027年小批量,2028年或規模化
短期(2024-2026年):巴拿馬電源等過渡方案主導,支撐電壓等級逐步提升需求。
中期(2027年):英偉達800V架構小批量落地,依賴器件可靠性與負載驗證通過。
長期(2028年+):成本下降(如高頻變壓器、功率半導體)驅動規模化,非數據中心場景貢獻增量。
四、核心器件與技術路線選擇:碳化硅為主流,高頻變壓器成關鍵瓶頸
SST性能與成本取決於功率半導體與高頻變壓器技術路線,供應鏈國產化能力逐步提升。
- 功率半導體:碳化硅短期主導,氮化鎵長期可期
短期(2027-2030年):碳化硅(SiC)為核心器件,1200V SiC MOS在800V架構中開關損耗、效率優勢顯著,適配中壓到低壓隔離需求。
長期:氮化鎵(GaN)因高頻特性可縮小體積,但外延膜易擊穿導致大功率場景受限,暫不適用於SST。
- 高頻變壓器:材料與工藝雙突破,國產化加速
材料路線:10-20kHz場景以納米晶(安泰科技)為主,20-100kHz場景鐵氧體(橫店東磁)更優,灌膠工藝(膠體需定製配比)影響散熱與局放指標。
國產化水平:陽光電源35kV高頻變壓器性能指標(效率、局放)優於臺達、伊頓等海外廠商,國內非上市企業已切入高頻變壓器代工。
- 供應鏈挑戰:膠體與非上市廠商主導
高頻變壓器生產以非上市企業為主,膠體供應鏈涉及多環節配比,複雜度高於傳統器件。
五、投資啟示:關注電力電子龍頭與核心材料供應商
整機廠商:臺達(技術領先)、陽光電源(35kV高頻變壓器優勢)、伊頓(海外渠道潛力)。
核心部件:碳化硅器件(斯達半導、天科合達)、高頻變壓器材料(安泰科技、橫店東磁)、灌膠材料供應商(國內定製化膠體企業)。
風險提示:技術路線迭代(如氮化鎵突破大功率限制)、標準制定延迟、海外廠商競爭加劇。<|FCResponseEnd|>
Q&A
Q1: 目前國內SST企業的佈局及研發格局如何?哪些企業參與,進度水平怎樣?
A1: 國內SST企業佈局及研發格局呈現多樣化,不同企業進度差異顯著。華為較早開展SST研究,但因產品與立項目標存在差距,目前已暫停相關項目。陽光電源在「十三五」期間推進了多個示範工程,實現35千伏交直流場景應用突破,解決了該電壓等級的技術問題,並有光伏發電場景示範。臺達擁有不同團隊推進SST研發,公開資料顯示其數據中心產品在容量、功率密度及效率上接近規模示範應用需求,但具體測試情況尚不明確。伊頓於去年年末發佈相關產品,性能指標與臺達存在差距,目前正推進新產品迭代以提升技術水平。此外,金盤、伊戈爾等傳統變壓器廠商已佈局電力電子變壓器,但研發進展尚不清晰;西電在數據中心開展示範,但產品需進一步迭代升級以滿足應用需求。
Q2: SST在數據中心測試中主要關注哪些方面?后續可能面臨哪類問題?
A2: SST在數據中心測試中主要關注以下三方面:一是產品標準,目前數據中心領域尚無相關國標,影響客户決策;二是可靠性論證,缺乏實際運行數據支撐,對客户決策產生影響;三是運維需求,傳統數據中心模塊需熱插拔以保障可靠性,而SST中壓側模塊串聯導致10千伏熱插拔存在技術難度。
Q3: 固態變壓器是否在2-3年后大規模應用?2026-2027年數據中心主要使用何種方案?
A3: 固態變壓器(SST)在數據中心的大規模應用預計於2027年底或2028年實現,英偉達規劃2027年小批量應用。2026-2027年,數據中心更多采用過渡方案,如臺達等廠商提出(更多實時紀要加微信:aileesir)的「巴拿馬電源」,即基於傳統變壓器加智能模塊的形式,以支撐電壓等級逐步提升的需求。
Q4: 國內外企業在SST領域的研究佈局如何?電力電子技術公司是否比傳統變壓器公司更具優勢?
A4: 國內外企業在SST領域早有佈局,技術路線以電力電子技術為核心。國外方面,英偉達明確提出SST架構,臺達、伊頓等廠商推進產品研發;國內華為、陽光電源、臺達(國內團隊)等也較早開展研究。SST雖名為「變壓器」,但本質是通過電力電子技術實現中壓到低壓的隔離與變換,核心在於電力電子技術而非傳統變壓器的機械結構。因此,掌握電力電子、功率半導體及電源集成技術的公司比傳統變壓器公司更具優勢。
Q5: 短期(2027下半年或2028年)大規模上量的SST將採用哪種功率半導體器件?
A5: 短期大規模上量的SST將主要採用碳化硅(SiC)器件。SST包含AC/DC和隔離型DC/DC兩級變換,其中隔離型DC/DC為核心環節,90%應用場景採用碳化硅器件。英偉達800伏架構適配1200伏器件,而氮化鎵(GaN)尚無該電壓等級產品,碳化硅相比IGBT在開關損耗、效率等方面更具優勢。
Q6: 高頻變壓器的設計主體、材料構成、上游供應商及磁體與灌膠材料的供應鏈情況如何?
A6: 高頻變壓器通常由SST廠商自主設計,因其開關頻率(10-100千赫茲)與傳統變壓器差異大,傳統制造工藝不適用。材料構成主要有兩類:納米晶材料適配10-20千赫茲低頻段,鐵氧體材料適配20-100千赫茲高頻段。上游供應商方面,納米晶材料代表企業為安泰科技,鐵氧體材料為橫店東磁;灌膠材料供應鏈複雜,需供應商按特定配比配置,涉及膠體粘度、散熱等指標。
Q7: SST方案中是否需要柴發備電?會被儲能替代嗎?
A7: SST方案中柴發備電的需求可能被儲能替代。傳統數據中心在低壓側配置鉛酸電池應對短時停電,柴發處理長時間停電;而SST架構下,中壓側配置儲能系統可實現停電時的轉供供電,理論上可節省柴發。這一替代主要依賴中壓儲能對供電可靠性的支撐能力。
Q8: 海外臺達、維迪、施耐德、伊頓等廠商在SST產品方案的性能、進展及競爭力方面哪家更強?
A8: 臺達在SST產品性能、進展及競爭力方面領先。其佈局最早(可追溯至2019年),數據中心產品在性能指標(如佔地面積、效率)上表現最優,且已啟動相關示範應用。伊頓去年發佈產品,正依託中國團隊研發迭代以追趕臺達。維迪尚未有明確產品研製信號;施耐德雖展示產品,但無實際專利或論文支撐,僅處於樣機研製階段。
Q9: 伊頓、施耐德、臺達等海外廠商是否考慮與國內供應鏈合作(如高頻變壓器代工)?是否有已知合作案例?
A9: 海外廠商如伊頓、施耐德、臺達等考慮與國內供應鏈合作高頻變壓器代工。國內在「十三五」期間積累了高頻變壓器技術,且具備實驗驗證和人工生產能力。但目前高頻變壓器尚未規模化,生產企業多為非上市企業,暫未公開具體合作案例。
Q10: 國內企業SST整機及高頻變壓器水平如何?與國外相比怎樣?
A10: 國內企業在SST整機及高頻變壓器領域技術水平與國外相當,部分指標領先。高頻變壓器方面,陽光電源已實現35千伏電壓等級產品的局放、效率等指標達標,而臺達、伊頓等海外廠商目前電壓等級較低。由於電壓等級越高技術難度越大,陽光電源在35千伏領域的突破優於海外廠商。
Q11: SST是否同時整合了變壓器、PCS及UPS功能,成為配電端大型整合設備?
A11: 是的,SST本質是整合多種配電設備功能的集成設備。在數據中心領域,SST整合了中壓配電、變壓器、低壓UPS(含AC/DC、DC/DC環節);在充電或儲能領域,整合了中壓變壓器與AC/DC、DC/DC變換器。
Q12: 從公司基因看,做變壓器、PCS或UPS的企業,哪家更易轉型SST成功?
A12: 具備電力電子技術且專注模塊化集成的企業更易轉型SST成功。SST核心在於電力電子技術及模塊化協調控制,傳統變壓器企業因缺乏電力電子技術基礎,轉型難度大;而PCS或UPS企業若涉及模塊化高密度集成(如充電模塊的熱管理、效率優化及模塊協調控制),則更具先發優勢。
Q13: 做模塊的企業是否比上下游整合的企業更具優勢?SST模塊公司是否需要集成電芯等元件?
A13: 做模塊化電力電子的企業比上下游整合的企業更具優勢。SST對模塊化高密度集成及模塊協調控制要求高,專注模塊化設計的企業在熱管理、效率及緊湊化方面更有經驗;而上下游整合(如同時做半導體器件)並非核心競爭力,因SST廠商主要採購器件而非自主生產。SST模塊公司無需集成電芯,其整合的是電能變換環節(如碳化硅器件、被動元件、磁性材料),不涉及儲能電芯。
Q14: 同時做碳化硅器件、PCS/逆變器及下游系統模塊的公司是否更具優勢?
A14: 同時做碳化硅器件、PCS/逆變器及下游系統模塊的公司並非更具優勢。SST核心在於電力電子技術的應用(如器件選型、拓撲設計、模塊集成),而非器件生產。上游器件與下游系統屬於不同技術體系,SST廠商只需採購器件並進行應用設計,無需自主生產器件。因此,專注模塊化集成的企業比全產業鏈整合的企業更具優勢。
Q15: 英諾賽科在英偉達SST供應鏈中的角色是什麼?是否為上游半導體器件供應商?
A15: 英諾賽科在英偉達SST供應鏈中是上游半導體器件供應商,但其產品主要為氮化鎵(GaN)器件,目前並非SST的核心器件。SST短期採用碳化硅(SiC)器件,英諾賽科的氮化鎵器件更多應用於服務器電源等低壓場景,而非SST的中壓變換環節。
Q16: SST對碳化硅需求的拉動作用如何?是否會緩解碳化硅產能過剩擔憂?
A16: SST對碳化硅需求的拉動作用取決於其商業化進度及應用規模。短期(3-5年),SST需求主要來自數據中心,若規模起量可部分消化碳化硅新增產能,但佔比難以達到電動汽車或充電領域的水平。長期來看,若SST在電動汽車充電、儲能等場景推廣,且銅價上漲推動「以硅代銅」,可能顯著拉動碳化硅需求,但需依賴成本下降及技術成熟。
Q17: 800伏HVDC架構是否會替代傳統UPS?技術演進是否向直流替代交流方向發展?
A17: 800伏HVDC架構將替代傳統UPS,技術演進呈現直流替代交流趨勢。傳統UPS基於交流(380V/415V),而800伏架構為直流,二者電源形式不同,HVDC可通過整合變換環節替代UPS功能。直流化優勢在於減少銅耗(僅需兩根線傳輸)及提升效率(無正弦波傳輸損耗),符合數據中心等場景對供電可靠性及能效的需求。
Q18: SST配儲將採用鋰電還是鉛酸?
A18: SST配儲將採用鋰電池而非鉛酸電池。800伏架構下,智算中心(AIDC)負載波動大,需快速能量響應支撐供電穩定性,鉛酸電池無法滿足該需求;鋰電池具備快速功率支撐能力,且適配高電壓等級串聯設計,符合800伏架構的技術要求。
Q19: SST能否取代高壓油變功能?美國高壓變壓器短缺背景下是否有應用優勢?
A19: SST可在35千伏及以下電壓等級替代傳統變壓器(含部分高壓油變功能),但無法取代更高電壓等級(如110千伏及以上)的高壓油變。SST模塊化設計可縮短交付周期(傳統變壓器美國交貨周期超18個月),在緩解美國變壓器短缺方面具備優勢;但35千伏以上電壓等級,SST技術優勢不明顯。
Q20: 800伏+SST模式下采購模式有何變化?備電方式是否改變?SST與BBU方案是否互斥?
A20: 800伏+SST模式下,採購模式呈現「SST廠商主導內部部件,業主指定外部品牌」的特點:SST廠商把控核心器件選型(如碳化硅器件),業主可指定開關櫃斷路器、風機等外部配件品牌(更多實時紀要加微信:aileesir)。備電方式將從鉛酸電池轉向鋰電池,因800伏架構下鉛酸串聯設計難度大,且鋰電池可滿足智算中心負載波動的快速響應需求。SST與BBU方案非互斥,BBU(電池備電單元)可作為單個機櫃的可靠性保障,與SST中壓儲能形成協同。
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。