HVDC·深度 | 櫃外電源的0-1，UPS到HVDC的通脹投資機會【天風電新】

（來源：新能源前沿戰隊）

1、UPS到HVDC：技術迭代明確，產業加速落地

• 技術演進方向明確：傳統UPS供電在能效、成本、可靠性上面臨瓶頸，已難以滿足新一代數據中心需求。HVDC（高壓直流）憑藉其架構精簡、高效可靠的優勢成為更優替代。全球供電技術方案正向科技巨頭們引領的±400V（微軟、谷歌、Meta）及800V（英偉達）HVDC方案快速迭代。

• 產業落地趨勢清晰：行業趨勢已由技術概念轉向規模化落地。Meta的±400V方案預計26年Q1落地，英偉達800V方案有望隨其Rubin平臺在26年下半年開始上量。HVDC替代UPS趨勢明確，未來2年滲透率有望躍遷式提升。

2、市場空間與節奏：2026 年起有望逐步放量，國內外需求共振

1）需求驅動：AI 算力與資本開支雙輪拉動

• IT 功率需求激增：據 Semianalysis 數據，全球數據中心關鍵 IT 功率需求將從 2023 年的約 49GW，激增至 2026 年的 96GW；其中，AI 相關算力功耗 2026 年將達 40GW，成為核心增長動力。

• 頭部雲廠商資本開支加碼：2025 年上半年，亞馬遜、Alphabet、微軟、Meta 四大雲服務提供商（CSP）合計資本開支達 1715 億美元，且全年合計資本開支已上修至 3500 億美元以上，為數據中心基礎設施建設提供強勁支撐。

2）放量節奏：海外先起量，國內逐步釋放

• 海外市場：2026 年或開始逐步放量，2027 年有望進入加速期 —— 北美 CSP（如 Meta）率先推進 ±400V 過渡方案，2026 年下半年 800V 方案有望隨着英偉達Rubin平臺跟進上量。

• 國內市場：受益 「東數西算」 工程及智算中心建設提速，HVDC 需求預計將持續釋放。

3、投資建議：格局高度集中，把握三條主線HVDC行業「小院高牆」特徵顯著，技術與客户認證壁壘高，競爭格局優。國內市場由中恆電氣（維權）、中達（臺達）、維諦等三家主導，海外市場由維諦、伊頓等傳統巨頭引領。我們認為要把握好以下三條主線：

1）國內龍頭，品牌出海：

• 【中恆電氣】：國內HVDC龍頭，有望出海打開天花板。成功培育了數據中心HVDC直流供配電系統、Panama電力模組等一系列優秀產品，正在推進800V產品研發。公司以新加坡子公司為依託，持續積極拓展海外市場。

• 【麥格米特】：多年研發積累形成高功率高效率網絡電源技術優勢，產品覆蓋 PowerShelf、BBUShelf、Power Capacitor Shelf、800V/570kW Side Rack 等；已成為英偉達指定數據中心部件提供商。

• 【歐陸通】：國內高功率服務器電源領軍企業，產品覆蓋全功率段；與國內知名服務器廠商和頭部互聯網企業保持緊密合作，客户基礎紮實；持續加大研發投入，圍繞獨立電源櫃（Sidecar）、高壓直流輸入等核心方向佈局，大力推進國產替代與海外市場拓展。

2）通過ODM等方式出海：有望受益UPS向HVDC迭代趨勢、打開海外市場

• 【科華數據】：公司密切關注海外算力市場尤其是海外大客户及其合作伙伴的業務機會， 以UPS、HVDC等產品為切入點，積極推進產品標準認證、客户樣機測試等工作，加速「出海」戰略落地。（科華數據為與通信組聯合覆蓋）

• 【科士達】：數據中心相關業務高收入佔比，其中海外收入達一半、主要為ODM，公司領先佈局HVDC產品，我們看好公司受益UPS向HVDC迭代趨勢，快速打開市場。

3）模塊新勢力，尋求第二增長曲線：

• 【通合科技】：不斷豐富HVDC產品系列，大力開發行業核心大客户。產品包括240V、336V、800V三個電壓等級，整機系統最大功率可至1MW；充電模塊系列包括20kW、30kW、40kW、60kW等多個功率等級，包括風冷及液冷系列。

• 【優優綠能】：公司在充電模塊產品迭代、客户結構、出海方面均有優勢，客户包括ABB、BTC POWER、Flex、中恆等，產品有望延伸至HVDC。

風險提示：AI服務器需求不及預期、原材料價格波動風險、技術成熟度與可靠性風險、客户集中度與議價能力、出海准入與合規風險、海外運營與盈利風險等。

1. HVDC：功率和功率密度提升的關鍵選擇

√UPS架構功耗、空間、可靠性等問題使其難以適配高功率場景。

√HVDC相較於UPS系統具備較高的安全性與穩定性，且節能減排。

1.1.AI 數據中心進入高功率密度時代，數據中心基建投入加大

隨着全球數字化和人工智能應用的增長，數據中心的功率容量需求正迎來顯著加速。依據Semianalysis數據，預計未來幾年，全球數據中心關鍵IT功率需求將從2023年的約49GW，激增至2026年的96GW，年複合增長率（CAGR）將由此前的12%～15%提升至25%左右。其中，人工智能相關算力的功耗預計將在2026年達到約40GW，佔比持續擴大，成為推動整體功率需求快速增長的核心動力。然而，數據中心建設節奏並非線性平滑，隨着算力需求的提升，電力供應壓力日益凸顯，Gartner預測，到2027年，40%的現有AI數據中心將因電力供應不足而導致運營受限。我們認為數據中心作為AI算力的物理載體，正成為電力需求增長的核心引擎，而能源系統的韌性、效率和可持續性將成為決定AI技術迭代速度的關鍵因素。

高密度集羣化部署使得供電製冷系統的複雜程度顯著增加。一方面，GPU芯片的熱設計功耗從過去的百瓦級向千瓦級躍遷，單個機櫃功率密度攀升，單體樓宇負載或達兆瓦級。另一方面，智算中心的運算任務會使設備負載動態變化，業務量波動和高功耗特性，驅動智算中心供電製冷系統須具備彈性靈活、快速響應業務變化的能力。

從資本開支角度剖析，全球頭部雲廠商資本支出加大。四大CSP亞馬遜（Amazon）、Alphabet、微軟（Microsoft）和Meta於2025年第2季財報會議中，皆樂觀看待未來AI商機。 2025年上半四大CSP合計資本支出約1,715億美元，並同步上修全年合計資本支出達3,500億美元以上。

1.2. UPS架構的最大瓶頸：功耗、空間、可靠性等使其難以適配高功率場景

交流UPS供電架構是由整流器、逆變器、蓄電池組、靜態STS切換開關組成的。當市電正常時，市電通過整流器、逆變器向負載供電，同時為蓄電池充電；當市電異常或中斷時，蓄電池作為電源，通過逆變器向負載供電；當逆變器、蓄電池等中間環節故障時，通過STS切換開關，改由交流旁路向負載供電。

目前數據中心和智算中心的通用供配電解決方案為 UPS 供電系統，但UPS本身存在諸多缺陷，難以適應高功率場景：

1）效率與能耗問題：供電效率較低，電能損失嚴重。交流UPS供電架構中，電能自輸入系統直到IT設備的主板電路，需要反覆進行多次交流電和直流電之間的轉換，每一次轉換均會產生損耗，最終導致交流供電系統效率的低下。

2）空間與成本劣勢：以搭載 NVIDIA GB200 NVL72 或 GB300 NVL72 的設備為例，需配備多達 8 個電源架為 MGX 計算及交換機架供電。若沿用 54V 直流配電，在兆瓦級功率需求下，Kyber 電源架將佔用高達 64U 的機架空間，導致計算設備無安裝空間。同時，在 1 兆瓦級單機架中採用 54V 直流供電，僅銅母線就需多達 200 千克。一個 1 吉瓦規模的數據中心，其機架母線所需銅量將高達 50 萬噸，顯然這種配電技術在未來吉瓦級數據中心中難以持續。

3）可靠性受限：傳統UPS的拓撲結構比較複雜，會影響其單機可靠性。爲了解決單點故障問題，通常設計成2N，甚至2（N+1）的冗余模式，由於並機系統比較複雜，提高了出現故障的可能性。系統的複雜，也帶來了投資成本成倍增加，而且佔用了更多機房的寶貴空間，並增加了運維的複雜程度。此外UPS輸出的是交流電，而作為后備電源的蓄電池輸出的是直流電。因此，UPS的蓄電池不能直接供給負載，必須通過逆變模塊輸出。這樣供電的持續性就取決於UPS系統的穩定性，如果逆變模塊損壞，蓄電池作為后備電源就失去了存在的意義，無法供電給負載。

圖：交流UPS供電架構

1.3.HVDC：主要採用市電+高壓直流雙路供電

高壓直流系統（HVDC）主要由交流配電單元、整流模塊、蓄電池、直流配電單元、電池管理單元、絕緣監測單元及監控模塊組組成。

圖：高壓直流供電架構

在市電正常時，整流模塊將交流配電單元輸出的380V交流電轉換成240V高壓直流，高壓直流經直流配電單元給IT設備供電，同時也給蓄電池充電。在市電異常時，由蓄電池給IT設備供電。

方案一：高壓直流單電源系統雙路供電。單路市電接入高壓直流系統，配置雙路供電線路到直流列頭櫃和末端機櫃負載。這種方式系統結構簡單，建設投資小。缺點是末端機櫃服務器的雙路輸入電源均來自於同一套高壓直流電源系統，系統存在單點故障問題。

方案二：高壓直流雙電源系統雙路供電。雙路市電分別接入兩套獨立的高壓直流系統，分別配置供電線路到直流列頭櫃和末端機櫃負載。系統配置採用2N方式，系統冗余度大。這種系統每臺機櫃配置的輸入電源分別來自於兩套電源系統，消除了系統的單點故障風險，提高了供電的可靠性。缺點是建設投資大。

圖：240V 2N直流供電架構

方案三：市電+高壓直流雙路供電。目前新建的互聯網數據中心，綜合考慮成本和可靠性而大量採用第三種設計方式，即市電+高壓直流雙路供電。這種方式採用一路市電電源，一路高壓直流電源的雙路供電形式，該供電方式消除了系統的單點故障瓶頸，提高了供電的可靠性，且在每個機架內提供了交/直流兩路電源，在市電一路無需電能的轉換，可最大程度提高系統效率。

圖：市電+240V直流供電架構

1.4. HVDC：與UPS相比，在能效、可靠性上展現出顯著優勢

高壓直流系統（HVDC）相較於UPS系統不但具備較高的安全性與穩定性，而且可以做到節能減排。採用HVDC具備兩方面優勢：一是HVDC中的鉛酸蓄電池組可以直接連接配電模塊，為設備末端輸送源源不斷的電源，無需利用逆變器進行轉換，降低了故障的發生概率；二是HVDC在供電時，僅需在設備端將電壓降低至額定電壓，無需同步頻率與相位，系統運行簡單，且具備較強的穩定性。

HVDC與UPS電源系統的利用率對比：運行期間，單機UPS電源系統經常會出現單點故障問題；爲了實現穩定安全運行環境，在供電系統中往往會採取主備供電模式，此時會導致一定的冗余量，即便採用二主一備的供電系統也會存在冗余問題。按照維護要求：1+1 UPS電源系統的單機利用率不得超過45%；2+1 UPS電源系統的單機利用率不得超過60%；可見UPS電源系統存在較大的冗余。設備的集成度越來越高，則要求電源設備具備較高的利用率。相較UPS電源系統，HVDC採用模塊化結構，其整流模塊為熱插拔型；可根據設備的負載情況控制或配置整流模塊的運行數量，使HVDC的利用率保持在較高水平，從而降低冗余。

HVDC與UPS電源系統的電能利用效率比：相較UPS電源系統，HVDC減少了逆變環節和功率器件，降低了熱能損耗，節約了電能，提高了供電效率。

2. 國內外誰在佈局HVDC方案？

√整體趨勢：UPS→HVDC→巴拿馬電源→SST。

√國內：目前高壓直流仍以 240/336V 為主，逐步兼容更高電壓等級；中恆電氣是國內240/336V的核心廠商；阿里巴拿馬電源方案成熟。

√海外：機架電源→邊櫃電源→HVDC 的三階躍遷路徑；微軟、谷歌等推出分離式電源/Sidecar方案；谷歌、微軟與Meta紛紛佈局±400V；英偉達率先率先向 800 V HVDC 過渡。

2.1.國內：240/336V HVDC已應用，方案相對成熟

240V/336V HVDC 供電是目前國內數據中心供電中在大力推廣的一種供電系統。其主要包括：三相PFC、隔離LLC諧振電路。

圖：240V/336V HVDC 供電系統 

240V/336V HVDC設備正是利用DC並聯簡單可靠的優點，通過模塊化的設計（採用高頻化的整流模塊），多個模塊並聯組成一套供電系統，多個模塊間有冗余，可熱插拔，且電池直掛DC輸出側，去掉AC UPS的逆變環節，系統可用性與AC UPS比大幅提升。

國內數據中心（包括阿里、騰訊等互聯網巨頭）廣泛採用一路市電+一路240V DC的供電方式，以50%市電直供+50%240V直流供電系統為例，峰值供電效率為 98%（扣除變壓器和線路損耗）*50%+98%（扣除變壓器和線路）*95%*50%=95.5%（低壓市電至IT rack 輸入）。

圖：50%市電直供+50%240V直流供電系統

2.2.海外：分離式電源架構出現，微軟發佈Mt. Diablo 方案

Microsoft 推出名為 Mt. Diablo 的「分離式電源（disaggregated power）」架構方案，將傳統的「電源+服務器同架」設計拆分為專門的電源機架（power rack）與專門的服務器機架（server rack），從而提高單機架的算力密度與空間利用率。

傳統的機架解決方案將電源和服務器基礎設施集成在一個機架中，但通過 Mt. Diablo，可以將所有電源轉換轉移到一個單獨的分解電源機架中。在數據中心採用分解電源有幾個關鍵原因：

1）空間優化顯著：通過這種分離式設計，每個服務器機架能夠多容納高達 35% 的 AI 加速器，極大地提高了數據中心的空間利用率，對於構建大規模的 AI 計算集羣至關重要。

2）靈活可擴展性：該架構具有很強的可擴展性，能夠根據不同配置的獨特需求，靈活調整電源貨架的數量，以適應不斷變化的高功率服務器機架需求，最高有望滿足兆瓦級的功率要求，為未來的算力增長做好準備。

3）電源轉換效率提升：採用 400Vdc（高壓直流），可以是單極或雙極模式，相較於傳統的將交流輸入轉換為 48Vdc 輸出的電源解決方案，能實現更高的效率，有望在效率提升方面取得類似 48Vdc 轉換空間的進步。

4）模塊化設計：採用模塊化設計，允許並行進行多項開發。其中包括帶有特定電源單元（PSU）的 HVDC 電源貨架，可向專用母線提供 HVDC 輸出；跨機架配電系統，用於向服務器機架分配電力；機架內能量存儲系統，以增強電力供應的穩定性 。

圖：微軟「Mt Diablo」方策分離式設計

2.3.海外：谷歌推出Sidecar 分離式供電方案，能有效提高傳輸效率

Google 圍繞面向 AI 超高密度機架的供電架構，在 OCP 全球與區域峰會上展示「±400 VDC Sidecar 分離式供電方案」。該方案將電源系統自服務器主板獨立出來，構成模塊化且外掛式的設計，並導入HVDC高壓直流架構，以±400V直流電為傳輸主干，有效降低線路損耗、提升能源傳輸效率，並釋放更多機架空間，實現高密度配置與靈活電源管理。

圖：谷歌電源設計發展

Sidecar架構主要由AC-DC與DC-DC兩大模塊構成，HVDC ±400V則為這兩模塊間的關鍵電壓參數：

1）AC-DC模塊：將交流電轉換為±400V直流電，為HVDC系統的核心輸出電壓。

2）DC-DC模塊：將±400V高壓直流電再轉換為AI服務器所需的低壓直流電壓，滿足運算系統需求。

圖：Sidecar架構主要由AC-DC與DC-DC兩大模塊構成

2.4.Sidecar 分離式供電方案帶來一系列新變化，影響后續HVDC的發展

該方案下數據中心的電壓轉換可以分為三級，首先是PDU側480V的交流電經過Power rack側的Power shelf轉換為800V的直流電，然后進入IT rack中的Power shelf轉換為50V的直流電，最后通過芯片電源（DC/DC）轉換為適合芯片使用的0.xV的直流電。

實際上sidecar方案下的Powershelf可以分為Power rack側和IT rack側的兩類產品，Power rack成為新一代供電技術方案：隨着GPU功率的提升，其對於供電要求越來越高，同時，近年服務器採購中嵌入 GPU 的加速服務器成為拉動服務器市場增長的主要力量；依據 IDC ，GPU 加速服務器在 2024 年貢獻了服務器市場的顯著份額。臺達表示，隨着處理器的功耗越來越高，機架中已經沒有額外的空間給powershelf，BBU、超級電容或者PCS之類的升級空間，也正因此，新一代架構中直接將這些電源相關的組件統一分配到一個供電單元中，解決了數據中心輸配電挑戰。

圖：臺達2025GTC展示數據中心供電架構演進圖

2.5.±400V HVDC：谷歌選擇由Sidecar向Northstar方案過渡

近期方案（Sidecar）：通過 ±400 伏直流旁置式（Sidecar）機櫃，將電源轉換和電池備份功能移出 IT 負載機櫃，IT 機櫃僅保留核心計算設備，實現空間優化。

遠期方案（Northstar）：面向未來數據中心的 「北極星（Northstar）」 方案，直接在建築基礎設施層面完成交直流轉換，並結合儲能或微電網，實現更高能效。

圖：谷歌提出±400V未來方案架構

谷歌在OCP大會上表示儘管在數據中心部署 ±400 伏直流配電系統面臨諸多挑戰，但±400V在能效、可靠性、空間節省及未來適配性方面的潛在優勢，使其成為未來數據中心供電的重要發展方向：

1）機遇

能效提升：減少電源轉換環節，降低損耗，提升整體供電效率。

空間節省：將電源組件移出 IT 機櫃，釋放機櫃內寶貴空間，可部署更多計算設備（如 GPU/TPU）。

未來適配性：支持更高功率密度的機架設計。

2） 挑戰

安全隱患：存在電弧閃光風險（Arc Flash Hazards），且直流接地（DC Grounding）設計複雜度高於交流系統。

設備兼容性：需推動供應商完成從交流設備到直流設備的轉型，確保組件適配 ±400 伏直流標準。

複雜度與成本：方案設計、施工安裝及后期維護的技術複雜度更高，初期投入成本相對較高。

表：谷歌解釋選中±400V的原因

2.6.±400V HVDC-Meta：推出HPR Next方案，預計26Q1正式落地

圖：Meta三步技術路線

資料來源：OCP，Meta，天風證券研究所

2025 年 4 月 Meta 在 OCP 人工智能/機器學習物理基礎設施研討會上介紹了下一代高功率機架（HPR Next）的電源解決方案，該方案分為三個逐步演進的技術階段：

1）HPR V2：12kW 功率模塊升級，解鎖 190kW 機櫃能力

核心升級：將 PSU與 BBU模塊功率從 5.5kW 提升至 12kW，單 Shelf 供電容量從 33kW 優化至 72kW 。

機櫃效能：針對 9OU 空間機櫃，功率承載從 93.5kW 躍升至 190kW ，滿足高密度算力設備用電需求。

動態優化：配置電容托盤，實現瞬時功率平滑調節，增強電力供應穩定性，適配 AI 負載波動特性。

2）HPR V3：50V 直流側電源櫃，支撐 300kW 供電

架構創新：在低壓直流（LVDC）側獨立設置電源櫃，集成 PSU 與 BBU Shelves 。

連接設計：通過水平母線與 IT 機櫃互聯，縮短電力傳輸路徑；預留 AI 瞬時功率平滑電容托盤空間，為高波動負載儲備電力緩衝能力，目標實現 300kW 供電容量。

3）（26年Q1）HPR V4：±400V 直流電源櫃，邁向 800kW 及兆瓦級擴展

高壓突破：開發 ±400V 直流側電源櫃，集成 PSU、BBU 與電容托盤，單櫃供電可達 800kW ，且支持擴展至超 1MW 。

靈活適配：通過線纜實現 ±400Vdc（或 800Vdc）到 IT 機櫃 50Vdc Shelf 的電力傳輸，兼容多元電壓需求，為超大規模 AI 集羣提供高壓直流供電解決方案。

圖：不同階段 HPR 預計時間與供電能力

2.7.800V HVDC-NVIDIA：提高端到端效率，降低散熱和功耗

圖：NVIDIA 800V HVDC架構

AI 工作負載的指數級增長正在增加數據中心的功率需求。傳統的 54 V 機架內配電專為千瓦（KW）-scale 機架設計，無法支持即將進入現代 AI 工廠的兆瓦（MW）-scale 機架。從 2027 年開始，NVIDIA 率先向 800 V HVDC 數據中心電力基礎設施過渡，以支持 1 MW 及以上的 IT 機架。

1）NVIDIA 800V HVDC 架構可以提高效率和系統可靠性。通過使用工業級整流器，在數據中心周邊將 13.8 kV AC 網電源直接轉換為 800 V HVDC，消除了大多數中間轉換步驟；同時，這種方法還顯著減少了電源鏈中需要的帶風扇的電源單元 (PSU) 的數量，更少的 PSU 和風扇可提高系統可靠性、降低散熱並提高能效。

2）NVIDIA 800V HVDC 架構擁有更高的功率容量、更高的能效和更低的材料成本。在配電中，使用 800 V 總線通道並從 415 V AC 切換到 800 V DC，可通過相同的導體尺寸多傳輸 85% 功率；使用較低的電流，較薄的導體可以處理相同的負載，從而將銅纜需求降低 45%；此外，DC 系統還可消除 AC 特有的低效現象，例如蒙皮效應和無功功率損失，從而進一步提高效率。

總之， NVIDIA 800V HVDC 架構能夠使端到端能效提升高達 5%；由於 PSU 故障減少，組件維護的人工成本降低，維護成本最多可降低 70%；無需在 IT 機架內配備 AC/DC PSU，從而降低散熱費用。

圖：NVIDIA主要合作對象

2.8.巴拿馬電源-阿里巴巴：已有成熟產品並應用

2019 年 11 月阿里巴巴聯合中恆電氣、臺達推出了巴拿馬電源，柔性集成 10kVac 配電、隔離變壓等多環節，以移相變壓器替代工頻變壓器並優化全鏈路集成，具備高效率、高可靠性、高功率密度等特點，相比傳統方案佔地減 50%、設備和施工量省 40%。

巴拿馬電源通過多繞組移相變壓器降低下游短路電流，結合整流模塊優化整合配電層級，縮短傳統供電鏈路並減少開關器件，大幅簡化 AC UPS 或 240V/336V HVDC 的配電環節，實現架構簡潔與成本降低。其利用多脈衝移相變壓器實現低 THDi 和高功率因數，省去傳統系統的功率因數校正環節，使模塊僅負責調壓，拓撲簡化后，模塊效率可以達到峰值98.5%。在輕載下20%時，效率就高達97.5%以上，其優勢更明顯。

圖：從傳統供電方案到巴拿馬供電方案 

圖：AC UPS方案配電環節 VS 巴拿馬電源配電環節 

圖：巴拿馬電源原理圖

臺達數據中心10kV中壓直供電源，能取代傳統供電系統眾多環節和設備，從10KV交流輸入，經過移相降壓變壓器、整流模塊、輸出單元直接供到IT輸入端列頭櫃，已經形成了一套一體化、預製化、標準化的方案式產品。從 10kV-240Vdc，整機效率峰值高達 98%，功率模塊效率高達98.5%，是目前DC系統中效率最高的 , 同時具備完善可靠的休眠、喚醒功能。相比於傳統DC架構整機損耗降低1/3，大大節省了運行費用。

依據阿里巴巴2023年ESG報告，主力研發的高性能的電源「巴拿馬」通過縮短供電路徑、直流不間斷，來提高電源效率，並已全面部署到新增的自建數據中心。截至2023年3月31日，全國已應用366套，容量超800兆瓦。截至2024年8月，臺達銷售的數據中心巴拿馬電源在線運行數量已經超過500套。

2.9.SST固態變壓器：800V直流的關鍵設備，能適應不同電壓與電流

SST(固態變壓器)，是一種通過電力電子技術實現能量傳遞和電力變換的新型變壓器，它結合了電力電子技術與傳統變壓器技術，用於將中壓交流電轉換為高/低壓直流電，具備電氣隔離、電壓變換和無功補償功能，同時相較於傳統變壓器顯著提高了智能化控制水平。

SST 轉換效率高，較 UPS 供電系統全鏈路效率提升 3% 以上，2.5MW 系統年省電量超 59 萬度；其經高頻化、集成化設計，佔地不到傳統 UPS 供電鏈路的 50%，能為數據中心節省空間以部署更多計算設備。

SST 減少線纜成本，DC800V 輸出方案可比傳統交流供電系統節省 1.4 噸變壓器用銅和三分之二傳輸線纜用銅，還省去多次 AC/DC 轉換，直接將 10kV 交流電轉為直流電，降低系統複雜性與線路損耗並提升可靠性；SST以DC800V輸出，該電壓可以很好地與分佈式光伏、儲能等源網荷儲設備進行直流側併網。

此外，SST系統是一個將方案產品化和預製化的典範，從10kV交流輸入到 800V直流輸出完全濃縮到一套設備內，與傳統的UPS或HVDC系統相比它的集成度更高，與10kV交流輸入的直流不間斷電源系統相比，它的重量更輕、體積更小，搬運與施工方便。傳統 UPS 需幾十天完成的工程量，SST 幾天即可完工。

圖：SST（固態變壓器）供電系統示意圖

3. HVDC滲透率有望快速提升，市場高度集中

3.1.HVDC 市場集中度高，240V/336V為國內目前主流技術方案

國內 HVDC 市場集中度高，240V/336V 為現有主流技術方案：HVDC技術最早源於海外，國內HVDC由移動、聯通等運營商開發並引入市場。中國電信作為240V高壓直流供電系統的主要推動者，早在2007年，便在江蘇開展試點工作。近年來，隨着數據中心的發展，HVDC 在數據中心領域的應用也快速提升。為滿足不斷提高的市場要求，國內企業正加速推進數據中心供電技術體系升級，依據DCMap，頭部企業在2022年佔據絕大多數市場份額，中恆電氣、中達電通、維諦三家企業在國內數據中心HVDC總市佔率高達90%。

圖：2022年我國數據中心HVDC市場份額

國外市場傳統頭部供應商彰顯優勢：在北美市場，大型互聯網公司的自建數據中心正在推動DC400V或者DC800V的供電模式發展，Meta、微軟、谷歌和亞馬遜等公司已經聯合供應商開發對應方案，並計劃於2026年下半年實現應用。英偉達也在聯合臺達、英飛凌、光寶科技等定義DC800V供電架構，並計劃於2027年全面採用800V高壓直流架構為數據中心高功率機櫃供電。在英偉達的800V方案上，潛在主要供應商有維諦、伊頓、施耐德。總體來看供應商主要由傳統的電力電源頭部廠商構成。

圖：HVDC各技術路線目前主要推動者與供應商

3.2. 行業屬於「小院高牆」狀態，同時擁有技術壁壘與高認證客户准入壁壘

目前行業從比較成熟的廠商來看，技術與渠道缺一不可。

【中恆電氣】（國產化 + 項目落地）

1）早期佈局 HVDC（Panama、240/336V）並抓緊推進 800V產品研發。

2）大量國內頭部客户（阿里、騰訊等）驗證。

3）在國內互聯網與運營商圈層深度合作，近期通過與 SuperX 合資推進國際市場。

【臺達電子】（全棧電源 + 散熱整合）

1）臺達在電網到芯片電源和熱管理解決方案方面全面開發，提出 800V grid-to-chip 的整套路線，且能擁有±400V、800V的技術能力，SST固態變壓器也有相應產品。

2）作為全球熱管理領域的領導者，臺達擁有針對各種AI數據中心的高度多樣化的先進精密冷卻解決方案組合。

3）臺達與國內互聯網大廠阿里巴巴等有合作，且與英偉達等全球巨頭關係密切。

【維諦技術】（運維+機櫃/機架生態）

1）有成熟的 NetSure HVDC 平臺，架構靈活適配400V場景；近年併購（軟件/機櫃廠商）強化了數字運維與機架整合能力。

2）維諦與英偉達達成戰略協同，將在26下半年正式推出800V HVDC產品，領先於 NVIDIA Kyber 、Rubin Ultra 平臺推出，為面向未來的設計鋪平道路。

此外，施耐德與伊頓也在加速與英偉達的合作：施耐德與英偉達雙方將共同推進供配電、製冷、控制以及高密度機架系統等領域的創新研發；而伊頓正在與 NVIDIA 合作開發設計參考架構和創新電源管理解決方案，以支持高密度 GPU 部署，例如配備 NVIDIA Rubin Ultra GPU 的 NVIDIA Kyber 機架級系統。

3.3.國內HVDC起步較早、市場空間大，海外HVDC預計2026有望逐步起量

中國是較早且有效推進HVDC的市場，目前以240V/336V方案為主，但當前滲透率較低，當前主流的 240 V 或 336 V HVDC 方案滲透率僅約為 15 %；預計隨着算力需求的激增，HVDC滲透率將會快速提升，市場空間較大。

中國市場增長潛力大，隨着「東數西算」工程全面落地及智算中心建設提速。據智研諮詢，800V HVDC需求預計自2028年起集中釋放，市場規模及滲透率有望躍遷式增長。

在海外，大型雲服務提供商（CSP）資本開支猛增：四大CSP亞馬遜（Amazon）、Alphabet、微軟（Microsoft）和Meta於2025年第2季財報會議中，皆樂觀看待未來AI商機。 2025年上半四大CSP合計資本支出約1,715億美元，並同步上修全年合計資本支出達3,500億美元以上。

海外我們預計26年北美CSP先推動±400V過渡方案、最快的是Meta，預計在26Q1推出；26H2開始800V有望逐步上量。從全球區域市場來看，據智研諮詢，美國憑藉頭部科技企業的算力基建先發優勢，將率先推動800V HVDC技術進入規模化商用階段。歐洲市場受能源轉型政策與能效標準升級推動，將維持穩健增長態勢；其他新興市場則因基礎設施階段化投入呈現平穩擴張特徵。

整體而言，美國與中國將成為800V HVDC技術商業化落地的核心市場，而技術迭代、政策驅動及算力需求分層將持續重塑區域市場格局。

4. 參與的廠商與推薦的公司

4.1.國內電源領軍企業，自有品牌出海

4.1.1.【中恆電氣】：國內HVDC龍頭，有望出海打開天花板

技術儲備深厚：通過近三十年的積累與不斷升級，打造了成熟、領先的電力電子、電力數字化、能源互聯網技術平臺，配合市場端持續進行產品創新和技術迭代，成功培育了數據中心HVDC直流供配電系統、Panama電力模組、5G站點電源、充電樁、電力數字化解決方案等一系列優秀產品，並牽頭或參與制定了一系列國家和行業標準，正在推進800V產品研發。

行業真正供貨壁壘高，格局優：格局整體呈現「小院高牆」狀態，基於其高技術壁壘&客户准入壁壘，主流廠商國內主要系中恆、中達電通/臺達，海外主要系維諦、施耐德、伊頓等。

國內龍頭，未來瞄準海外市場發力：公司作為數據中心高壓直流（HVDC）綠色供電技術方案先行者，一方面緊抓當前市場機遇，提高國內市場滲透率；另一方面針對未來技術發展方向開展前瞻佈局。在海外業務領域，公司以新加坡子公司為依託，面向全球推進技術與產品出海，持續積極拓展海外市場。

4.1.2.【麥格米特】：產品與技術領先，與英偉達深度合作

公司經過多年的研發投入與技術佈局，已具備業界領先的高功率高效率網絡電源的技術水平及產品研發與供應能力，可支持通信、交換機、通用服務器、AI服務器等多項場景應用。

公司目前在服務器電源領域已推出PowerShelf、BBUShelf、Power  Capacitor Shelf、800V/570kW Side Rack 等產品，可廣泛應用於 IDC機房、户外基站等場景。2025年，公司已多次在行業權威展會上向全球AI領域廣大客户羣體交流展示了公司最新的相關技術成果和解決方案產品。

作為目前少數具備高功率高效率服務器電源技術與海外全流程生產供應能力的綜合型電源供應商，公司已與英偉達形成合作夥伴關係，在服務器電源領域成為其指定的數據中心部件提供商之一，正積極參與英偉達Blackwell系列架構數據中心硬件系統的創新設計與合作建設。

4.1.3.【歐陸通】：高功率服務器電源領軍企業，深入佈局Sidecar、高壓直流

公司高功率服務器電源產品已處於國內領軍水平，比肩國際高端水平，是市場上少數能夠實現高功率服務器電源規模銷售的電源供應商。產品類型上，數據中心電源主要包括網安、通信及其他數據中心電源、通用型服務器電源、高功率服務器電源， 涵蓋了800W 以下、800-2,000W、2,000W 以上等全功率段產品系列。在服務器電源產品及解決方案上，公司已推出了包 括 3,200W 鈦金M-CRPS 服務器電源、1,300W-3,600W鈦金CRPS 服務器電源、3,300W-5,500W 鈦金和超鈦金 GPU 服務器電源、浸沒式液冷服務器電源及機架式電源（PowerShelf） 解決方案等核心產品，研發技術和產品處於領先水平。

公司深受頭部客户認可，已陸續為浪潮信息、富士康、華勤、聯想、中興、 新華三等國內知名服務器系統廠商出貨，公司也同步與國內頭部互聯網企業等終端客户保持緊密合作，綜合實力獲得了客户的高度認可。

公司持續加大先進技術佈局與研發，積極把握行業技術革命的重要機遇，圍繞高功率、高功率密度、高效率、第三代半導體應用、高效液冷兼容設計、獨立電源櫃（sidecar）、高壓直流輸入等核心服務器電源（PSU）技術方向進行佈局，以領先的技術和豐富的產品為行業客户提供高性能的服務器供電方案。未來，公司將繼續緊密跟蹤服務器產業升級趨勢和 AI 產業增長機遇，積極把握國產替代機會，並加快海外市場拓展。

4.2.通過ODM等方式出海：有望受益UPS向HVDC迭代趨勢、打開海外市場

我們看好主要產品包括數據中心UPS、在海外已有相關佈局的公司，有望通過領先佈局HVDC產品，並藉助自身多年業務在國內及海外市場的積累，打開市場。

【科士達】：數據中心相關業務高收入佔比，其中海外收入達一半、主要為ODM，公司領先佈局HVDC產品，我們看好公司受益UPS向HVDC迭代趨勢，快速打開市場。公司24年、25H1數據中心業務分別實現收入25.97、12.99億元，收入佔比分別達62.5%、60.0%，其中海外約佔一半，以ODM為主，持續開拓覆蓋更多市場區域，不斷在北美、歐洲、東南亞等數據中心市場取得新突破。公司自主研發生產的數據中心產品涵蓋不間斷電源（UPS）、高壓直流電源（HVDC）等，產品技術走在前列、除提前佈局迭代新產品外，亦在積極做下一代技術的預研準備。

【科華數據】：公司密切關注海外算力市場尤其是海外大客户及其合作伙伴的業務機會， 以UPS、HVDC等產品為切入點，積極推進產品標準認證、客户樣機測試等工作，加速「出海」戰略落地。公司技術產品推陳出新，加大關鍵核心新技術（HVDC、SST等）的研發力度及新產品應用，產品持續落地東南亞、中亞、歐洲、 北美洲等地區市場，賦能全球用户。（科華數據為與通信組聯合覆蓋）

4.3.國內高壓快充模塊的企業尋找第二增長曲線：優優綠能、通合科技

4.3.1.電源模塊為HVDC系統核心器件，與EV充電類似

HVDC核心器件，有望進入海外算力供應鏈：

1）技術具有共通性：在充電樁中，電流經過AC-DC變化，轉化為電壓固定的直流電，並通過DC-DC轉化為輸出可調的直流電源，結構與數據中心HVDC架構類似；

2）電源模塊有望進入海外算力鏈：全球科技巨頭引領供電架構創新，高壓直流（HVDC）成主流趨勢。

圖：電動車(EV)充電系統

優優、通合充電模塊在國內市場位於第一梯隊。頭部企業憑藉技術迭代與規模效應占據主導地位，第一梯隊包括英飛源、優優綠能、特來電、通合科技，佔據近80%份額。

√英飛源：2024年市佔率約29.2%，主攻公共快充與V2G技術，2024年液冷模塊出貨量超2萬台（市佔率90%）；

√優優綠能：2024年市佔率約21.7%，掌握直通風、獨立風道、液冷三大散熱技術；

√特來電：2024年市佔率約15.1%，「模塊+設備+平臺+運營+運維」全鏈條佈局，自研自產全防護SiC模塊；

√通合科技：2024年市佔率約14.8%，處於第一梯隊。

圖：2024年國內充電模塊市場份額（%）

經歷長期洗牌，行業集中度已大幅提升。電動車銷量增長帶動充電樁需求，隨着充電模塊產銷量大幅增長，產品單價快速下降。充電模塊價格從2015年的約0.8元/瓦，降至2019年末的0.13元/瓦左右。根據優優綠能招股書，2024年40kW產品單價0.09元/w。因為殘酷的價格競爭，導致部分技術和服務跟不上的企業被迫淘汰或轉型，實際淘汰率高。

4.3.2.【優優綠能】：客户結構優，產品有望應用於HVDC

公司主要業務為充電樁電源模塊，主要資源投入核心技術和新產品開發，輕資產模式。公司在產品迭代、客户結構、出海方面均有優勢：

√產品迭代領先：2024年40kw模塊產品收入7.4億元，同比+155%；收入佔比50%，同比+29pct，后續有望向更高功率迭代。

√客户結構優異：包括萬幫數字、ABB、BTC POWER、Flex、中恆等。

√出海收入佔比高，帶來超額利潤： 2022年公司海外收入5.1億元，收入佔比達52%。2024年海外收入4.2億元，同比下降31%，但毛利率達50.2%，同比增加4.2pct，比同期國內毛利率高26.1pct。

電源模塊下游延展性強，充電樁之外可用於數據中心。高壓直流供電模塊可用於數據中心直流供配電領域。從行業情況來看，HVDC產品包括240V、336V、800V等電壓等級，對應20kw、30kw等多個功率等級電源模塊，與充電樁模塊類似。

產品端，看好公司產品升級，新產品帶來更高利潤率；從收入結構看，看好海外需求恢復及公司在海外市佔率提升，帶來毛利率進一步提升。

4.3.3.【通合科技】：不斷豐富HVDC產品系列，大力開發行業核心大客户

充電模塊行業領先，向電網、航天等領域延展：

√充電模塊向高功率、寬電壓升級，公司響應市場需求產品快速迭代，相繼推出高功率產品，高性能與性價比兼備。

√公司向其它下游領域延展，1）智能電網：公司產品包括電力電源、通信電源、消防電源、配網電源、交流不間斷電源等。2）航空航天領域：公司拓展特種電源，實現電源國產化。

數據中心HVDC電源模塊有望進入海外算力供應鏈，為公司帶來新成長曲線：

1）技術具有共通性：在充電樁中，電流經過AC-DC變化，轉化為電壓固定的直流電，並通過DC-DC轉化為輸出可調的直流電源，結構與數據中心HVDC架構類似；

2）電源模塊有望進入海外算力鏈：全球科技巨頭引領供電架構創新，無論是英偉達推動的 800V HVDC 架構，還是谷歌、Meta 探索的高壓直流方案，高壓直流（HVDC）成主流趨勢；

3）計劃擴產&資本開支加速：公司在2025年8月發行可轉債預案，募集金額不超過5.2億元擬投資於數據中心用供配電系統及模塊研發生產。此外，公司在建工程金額25H1明顯提速。

5. 風險提示

AI服務器需求不及預期：當前產業界對於AI算力需求處於高增長階段，若后續整體算力需求減緩、算力資本開支放緩可能會影響AI服務器需求。

原材料價格波動風險：HVDC設備大量使用銅、硅鋼片等大宗商品，以及IGBT、SiC MOSFET等功率半導體器件。這些原材料的價格波動將直接影響產品成本和毛利率。例如，若銅價超預期上漲，將顯著增加生產成本。

技術成熟度與可靠性風險： 新一代方案（如800V HVDC、SST固態變壓器等）雖理論上優勢顯著，但其實際運行的長期可靠性、故障率、維護便利性仍需大規模商用實踐驗證。

客户集中度與議價能力： 下游客户主要為大型互聯網雲廠商和電信運營商，這些客户集中度高、議價能力強，可能通過集採招標等方式持續壓價，傳導成本壓力，導致產品毛利率不及預期。

出海准入與合規風險：企業出海面臨地緣政治、貿易政策及技術標準差異等挑戰，若未能及時完成產品認證或適應標準更新，將影響市場準入與業務拓展。

海外運營與盈利風險：海外業務受匯率波動、本地化運營成本攀升及跨文化管理等因素影響，可能削弱盈利能力並增加經營不確定性。

證券研究報告《電力設備 |HVDC深度：櫃外電源的0-1，UPS到HVDC的通脹投資機會》

對外發布時間：2025年11月1日

報告發布機構：天風證券股份有限公司（已獲中國證監會許可的證券投資諮詢業務資格）

本報告分析師：

 高鑫    SAC執業證書編號：S1110523080001