能源的新戰場——從儲能到AIDC基建

當AI大模型參數衝向萬億，當數據中心功耗從幾兆瓦躍升至數百兆瓦，電力電子技術正在成為支撐這場算力革命的隱形基石。深耕儲能多年的美的集團電力電子團隊，正在開闢下一個新戰場——AI數據中心(AIDC)供電系統。

「我們在儲能和新能源大功率領域已有多年技術積累，具備系統集成能力和可靠性管控能力，現在需要做的就是把整個鏈路打通。」美的集團電力電子技術帶頭人、中央研究院電氣與電子研究所電力電子專家陶博表示，「依託儲能電力電子、絕緣材料、液冷等自研關鍵技術，面向算力數據中心提供整套供電、散熱解決方案，AIDC是美的科技領先戰略在數字基礎設施領域的重要落地。」

AIDC的供電革命：能效是第一競爭力

AI數據中心功耗更大，對能效要求也更高。「常規UPS方案的全鏈路效率連90%都不到，現在的要求是至少再提升3個點以上。」陶博算了一筆賬：對100兆瓦的數據中心來説，能效提升一個百分點，一年就能節省近200萬美元，相當於設備投資都能收回來。

提高數據中心能效，核心在兩點：第一，把線路流經的電流降下來。電流降下來，線路損耗就低，也就意味着更高的電壓、更小的電流。第二，減少供電電路的變換級數。轉換環節少了，損失自然就少。

「我們現在做的，就是行業內最火的固態變壓器(SST)系統架構。」陶博介紹，「效率層面，必須達到行業內有競爭力的指標。現在行業對SST的峰值效率要求都在98.5%以上，在這個基礎上，再去選擇變換效率更優、成本更低的拓撲方案。」

換句話説，效率是入場券，可靠性是生命線，成本纔是可以權衡的變量。以可靠性為例，變壓器是較大的局放風險點。對數據中心來講，供電系統一旦失穩，經濟損失非常大，設備供應商要賠的款也非常多。所以成本會往后放：效率第一，可靠性第二。

為什麼AIDC成為儲能的新主戰場

儲能正從傳統的風光儲場景走向AIDC，這背后是深刻的電網邏輯差異。

在美國，很多AI數據中心甚至不允許接入電網。這是因為美國電網能力非常弱，而數據中心負荷又那麼大，很容易把電網拉垮。這就需要儲能接入，支撐數據中心本地電網，實現構網能力——否則AIDC一跑起來就可能把電網拉掉、導致宕機。這是儲能在AIDC里應用最核心的邏輯之一。

我國的情況不一樣。我國電網能力比較強，但在「雙碳」目標下，需要配備高比例新能源電力，所以AIDC往往也會建在新能源負荷附近。用新能源電力就存在功率和能量波動，需要儲能去平抑。另外，常規AI數據中心有很多備電單元，而儲能本身就是備電單元——有了儲能，其他備電單元可以大幅減少，整體非常划算；同時儲能還能進一步支撐AIDC本地電網，供電可靠性進一步加強。

陶博解釋了風光儲與AIDC儲能的本質區別：風光儲是發電側場景，需要儲能削峰填谷、抑制功率波動；AIDC是負荷側場景，推理、訓練會產生功率尖峰，需要儲能把尖峰抑制掉、補償掉。此外，AIDC體量大、響應速度快，常規海外電網不足以支撐，必須通過本地燃氣輪機構造孤島電網——而燃氣輪機構造的電網非常弱，需要儲能做構網支撐。

真正的AIDC儲能供電系統：效率與可靠性為王

當前AIDC基建熱度很高，但很多項目還停留在「電池+UPS」的簡單疊加。實際上，AIDC搭建本身就是一套結合資源、能源、硬件、軟件的系統工程。在陶博看來，這套系統工程好壞的核心評判標準基本就是效率：從中壓供電進入到800V這一段，效率能做到98.5%以上——誰能達到，誰就能進入AIDC下一輪的基本競爭。常規UPS方案達不到這一點，運營費用非常高昂，沒有競爭優勢。

效率之外就是可靠性。美的中央研究院主要做三方面工作來確保可靠性：第一，保證核心部件的可靠性。系統里最核心的中壓高頻變壓器，設計階段必須保證在非常高的電壓下，局部放電控制在幾個皮庫侖以下——只有滿足這個指標，長期運行中局放纔不會導致絕緣失效、散熱失效、整個鏈路失效。第二，功率器件的失效管控。把器件工作温度控制在合理範圍內，器件可靠性會明顯加強。第三，系統級的冗余備份。難點在於切換的平滑和快速——不能在切換過程中讓800V母線電壓跌落導致短時停電，否則GPU里數據就沒了，還要重新運算，損失巨大。

從儲能廠商到AIDC基建全棧方案商

AIDC系統建設，美的還是新進入者，但並不欠缺技術積累。在陶博看來，整個AIDC不會是儲能由一家廠商提供、供電系統又由另一家廠商提供——它需要一個一攬子的整體解決方案。美的在光伏、儲能、液冷層面都有眾多經驗積累，唯一缺的短板就是AIDC的供電系統。把整個鏈路打通之后，美的就是整個AIDC基建的全棧廠商——這是相比友商非常大的優勢。

對於市場前景，陶博相當樂觀：「整個AIDC市場處於供不應求階段，市場體量至少是千億級別的。更重要的是協同效應——美的可以把儲能、液冷打包在一起，做成類似集裝箱的整體AIDC解決方案，這是我們的核心優勢之一。」

從構網型儲能到2000V高壓系統，從800V HVDC到SST固態變壓器，從單一設備到全棧解決方案——美的電力電子團隊正在用自己的節奏，切入AI時代最核心的能源基礎設施賽道。

文｜中國能源報記者王海霞