英偉達帶動AI數據中心大變革，中國廠商不想當邊緣人

美國賓夕法尼亞州的居民，在AI爆發時，可能會有很多抱怨。因為過去7年，他們的平均電價上漲了近50%。

AI數據中心被稱為電老虎，因為一個峰值需求為1千兆瓦的數據中心，吞噬的電量相當於大約70萬戶家庭的年用電量，約等於一座小城市。一個1吉瓦的數據中心耗電量相當於一箇中等規模的國家。

但趨勢無可阻擋。OpenAI總裁山姆·奧特曼蹭表示，如果AI算力未來20年增加1萬倍，它對能量的需求也會增加1萬倍。

AI公司正在全球動工功率更大，性能更高的數據中心。2025年5月,英偉達宣佈推出高密度算力平臺Kyber機架架構以及800V供電架構。這是為未來吉瓦級AI工廠設計的方案，力圖最大限度提升GPU的密度。

這是AI爆發時代的新型數據中心。英偉達將其定義為一場「架構的根本性變革」。變革的核心可以概括為兩點: 傳統數據中心機房通常採用480V交流電進櫃，並在機櫃內降壓整流為54V/48V直流電給服務器供電。英偉達則採用800V高壓直流（DC）直接入櫃，徹底取代傳統的54V DC母線。

根據英偉達官方技術文檔，從415V交流切換至800V直流后，相同尺寸的導體可多傳輸85%的功率，並使銅纜需求量直接砍掉45%；同時，通過剔除傳統鏈路中多次無謂的交流-直流轉換環節，可以顯著提升系統整體電能利用效率，也是支撐單機櫃功耗從100kW向兆瓦級邁進的重要解法。

無數供應商主動或被動地捲入了這場AI基礎設施鉅變中。英偉達合作商名單里,除了伊頓、英飛凌等老牌歐美巨頭,也不乏英諾賽科、麥格米特等土生土長的企業。

不可否認，雖然少數企業進入了英偉達供應鏈，國內很多公司的技術短期內和歐美企業仍有差距。一位深耕電力電子行業多年的企業CTO告訴硬氪,他判斷這個差距需要3~5年的追趕。

但另一面,國內智算中心建設與國產算力芯片的跟進,依然釋放出了本土市場需求。硬氪採訪的一家較早做兆瓦級SST的企業創始人表示,該技術此前在工業領域關注度並不高, 最初只有一兩家國內做微電網、閃充的企業關注兆瓦級SST方案。但自2025年下半年以來,隨着智算中心的發展，行業開始鋪開，公司累計已接洽了兩三百家意向客户，「都是國內企業」。

在二級市場，半導體板塊持續走升，SST和氮化鎵等概念相關企業行情也十分火爆。2026年上半年，有20家儲能相關企業已推出27款SST新品，中信建投等機構亦明確看好SST產業化趨勢。

如果想在未來的數據中心電力供應體系中佔據一席之地,按照研發到供應鏈創建的周期推演,留給企業的時間並不充裕。「現在雖然是行業發展初期,但已經是必須入局的關鍵節點了。」一位長期關注AI Infra的投資人告訴硬氪。

新架構下的三次變電重構

要建成適應兆瓦(MW)級算力的大型數據中心,電力供應需要經歷從發電端、輸電端、儲電端到變電端的全鏈條重塑,其中變電端的影響最為深遠。行業之所以在龐大的配電鏈條中重點關注固態變壓器（SST）、碳化硅和氮化鎵這三者,是因為它們代表了這場800V直流電革命中最核心的能量轉換點。

具體來看,從電網高壓電到最終注入GPU芯片,電力在數據中心內部需要經歷三次核心變電:

一次電源是指幾千伏的市電通過變壓器轉換為800V高壓直流,這是數據中心配電的起始環節。

固態變壓器在此發揮關鍵作用,它直接取代了數據中心大門口數噸重、佔地幾間房的傳統工頻變壓器,將10kV/35kV交流電轉換為800V直流母線,體積比傳統變壓器縮減50%以上。而SST之所以能在萬伏高壓和兆瓦級大功率下不被擊穿,碳化硅強耐壓、耐高温和高導熱的物理特性提供了關鍵支撐。

二次電源發生在機櫃處，800V直流進入機房,在靠近機櫃處轉換為54V/12V,以機櫃電源的形式存在。而氮化鎵開關速度快、高頻損耗低、可以縮小磁性元件。

三次電源則是54V/12V電源送入服務器主板,進一步轉換為1V左右的超低電壓,直接為GPU/CPU核心供電。

如果繼續採用傳統的低頻硅基器件,800V高壓帶來的龐大體積與發熱情況將使機房不堪重負。從技術演進來看, SST並非全新的物理原理,此前曾用於新能源汽車超充與軌交科研。但將其大規模引入數據中心供電,卻是一個剛剛走向商業落地的新嘗試。

這種應用場景的切換,也改寫了半導體行業的競爭格局。以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體相比以硅為代表的傳統半導體材料具有更高的耐壓、耐高温和高頻工作能力，尤其適合新能源汽車、光伏儲能、5G通信等應用，是新一代功率半導體（功率半導體是指用於電能轉換、傳輸和控制的半導體器件，比如IGBT、功率二極管）的重要材料，但多年來受制於成本和技術一直沒有得到大規模應用。

半導體業內人士陳瀚向硬氪回顧了過去多年行業的變化：2021年行業經歷缺芯漲價潮,國產功率半導體獲得了試錯與選型入局的機會;2022至2023年,因產能過快釋放引發去庫存,中低端器件陷入慘烈的價格戰,廠商盈利堪憂;直到2024年庫存去化出清,行業開始向車規級等高品質產品突破。

隨着新一代電力中心的推進，功率半導體終於能跳出過去的惡性競爭。

「2025年底之前,大家普遍覺得三代半導體很難做,新能源汽車端捲到了毛利為負的死衚衕」，投資人袁越告訴硬氪。在很長一段時間，投資人已經拋棄了這個賽道，但2025年下半年AI算力暴增,功率半導體從新能源汽車和傳統能源轉到了AI數據中心供電領域，功率半導體重新回到舞臺之中。

「看這個賽道的投資人,本質上都是在投AI Infra。」袁越總結道,「大家沿着算力產業鏈一直在找機會——第一波投了GPU,第二波投了存儲和CPU,再往后投了交換機、液冷、PCB,現在輪到了電源與電力基礎設施。在這個指數級增長的行業里,供電系統的物理升級纔剛剛拉開序幕,本土產業鏈的爆發只是時間問題。」

 「高壓心臟」的信任壁壘

需求雖然火爆,但從產業鏈現狀來看, SST與第三代半導體的技術還未到成熟期。國內公司技術水平仍然和海外巨頭有差距。

目前國內從事SST研發的企業,主要由傳統變壓器廠商和原新能源汽車器件廠商跨界而來。但多位受訪投資人強調, SST的技術門檻較高,汽車產線的經驗並不能完全複用。

以關鍵的碳化硅器件為例,單個碳化硅晶體管的耐壓上限有限,高壓下必須串並聯使用,但目前國內單個器件的良率和一致性仍有不足,直接影響了整體系統的可靠性。

受益於過去幾年新能源汽車在碳化硅產線上的大力建設，國內碳化硅產業鏈已經相對成熟。但陳瀚告訴硬氪，雖然參與者眾多,能實現盈利的鳳毛麟角——一方面是滲透率尚在提升期,另一方面是國產集中在中低端市場，內卷嚴重，高端市場仍是海外巨頭佔據着主導地位。

同時，新技術還面臨着極高的「信任門檻」。關注半導體多年的投資人李成比喻稱，「換SST就像做換心手術,沒有數據中心敢輕易嘗試。SST一旦出問題,整排甚至整個機房的昂貴GPU都會跟着癱瘓。」

這也解釋了為什麼目前許多數據中心依然在沿用傳統的繞線圈變壓器進行「修修補補」，雖然笨重,但可靠性經受了數十年驗證。數據顯示，2026年1-4月，中國傳統變壓器總出口金額已達到217.7億元，同比增長27%，出口金額連創新高。

「趨勢是不可逆的,當單芯片和單機櫃功耗繼續往上走、傳統變壓器物理上塞不下的時候,大家不得不換。」李成補充道,「只是國內目前絕大多數智算中心的單櫃功率,還沒飆升到非換不可的臨界點。」

除了半導體外，在李成看來，作為電力落地「最后一米」的服務器電源(PSU)與電源架也許還有些機會。

據Valuates Reports統計,全球AI服務器電源市場規模將從 2024 年的 28.46 億美元增長至2031年的608.10億美元,年複合增長率(CAGR)高達45%。功率密度的數量級飛躍,意味着 PSU 不再是傳統的低毛利開關電,而是集成了高頻電路、液冷散熱與微控制器的核心繫統,硬件單價與盈利能力也將大幅度增長。

從競爭格局來看,高端電源市場長期由歐美老牌巨頭把控, 「但中國電源產業的優勢並不在於已經掌握800V電源的最高端技術，而在於完整的電力電子供應鏈、強大的製造和工程化能力，以及新能源產業多年積累形成的高壓應用經驗」，李成判斷。

擠不進的英偉達供應鏈與未來市場

在英偉達披露的800V合作伙伴名錄中,大陸企業鳳毛麟角,像英諾賽科、麥格米特，主要通過氮化鎵器件和電源模塊合作切入。

據投資人透露,英偉達的供應鏈通常需要提前兩年鎖定:企業首先需要具備可演示的硬件Demo擠進候選名單;Demo驗證通過后,英偉達還會發起嚴格的審廠流程,對其製造工藝、上游供應商穩定性、月產能以及晶圓良率進行全方位考量。

即使審查流程繁瑣,全球硬件廠商依然趨之若鶩。核心原因在於極高的溢價收益——「英偉達供應鏈給供應商留出的毛利率普遍在60%~70%,而國內普通電源供應鏈的毛利率往往只有20%~30%。」

除審廠門檻外,更加堅固的是地緣政治與安全信任所帶來的壁壘。對於數據中心最干係民生和安全的強電基礎設施,北美數據中心仍然很難接受國內公司。

這也導致國內企業如果想出海,往往需要通過新加坡等中間轉接,或者退居二線提供零部件代工,極難直接以整機品牌滲透。

那麼,進不去英偉達供應鏈,國內SST與三代半導體企業的機會在哪里?

多位投資人表示，雖然絕大多數國內初創企業短期內難以觸及海外頂級算力鏈,但華為昇騰以及寒武紀、摩爾線程等國產GPU芯片的演進同樣迅速。隨着國產芯片功耗不斷走高,本土智算中心同樣會面臨供電的問題。國內電源與半導體企業可以和他們合作，預先綁定本土頭部芯片與服務器大廠,一起預研下一代800V供電方案。 

另一方面，國內的襯底產業鏈帶來了較大成本與規模優勢。雖然在高端器件設計上與歐美存在差距,但中國擁有全球最龐大、最成熟的碳化硅襯底與外延產業鏈，比如天岳先進、三安光電等。如果未來要規模化落地，碳化硅、氮化鎵期間的降本是關鍵。

今年下半年，作為英偉達800V高壓直流電源架構的首批落地應用場景，Rubin系列將正式批量發貨並上線提供服務。其摸索出的標準，實際的應用情況也將指導整個行業的方向。對於國內許多半導體和電源企業來説，他們要等的東風其實並不遙遠。