SST定义与行业背景 [page::1]

• SST（固态变压器）通过电力电子与高频变压器实现传统变压器功能升级，支持无功补偿、谐波治理、直流接入等智能化功能。

- AI数据中心建设资本开支持续上行，为SST技术推广提供市场基础。

英伟达引领800V HVDC架构推动AIDC供电升级 [page::2][page::3]

• 800V HVDC供电架构计划于2027年全面部署，支持单机架功率突破MW级。

- 800V系统相比传统54V DC系统铜用量减少约45%，端到端效率提升约5%，维护成本降低70%。

• 北美市场传统变压器供需失衡，价格与交期均持续上涨，促使SST方案成为优选。

SST方案性能及优势显著提升 [page::4][page::5][page::6]

• SST方案端到负荷效率高达98.3%，较传统方案提升明显，占地面积减少40%-60%。

- 建设周期缩短至约90天，显著优于传统300天。

• 采用模块化设计，预制安装，显著节省现场施工时间和成本。

- 支持绿电直连、储能、光伏等多元能源系统融合。

SST核心部件及技术难点 [page::6][page::7]

• 典型三级能量转换架构：输入级AC/DC转换，隔离级高频DC/DC变压器，输出级DC/AC或DC/DC转换。

- 高频变压器关键技术涵盖磁芯材料、结构设计、散热与绝缘设计。

• 纳米晶合金磁芯材料具备高饱和磁通密度及热稳定性，但工艺及成本仍待优化。

国内外厂商技术布局与竞争格局 [page::8]

• 关键技术能力涵盖电力电子技术、高频变压器设计、中压处理能力及数据中心项目经验。

- 国内厂商分布三大类：传统电力设备企业、AI服务器电源企业、光储充企业。

• 现阶段部分厂商已实现SST产品在混合微网及数据中心项目中的落地应用。

风险提示 [page::0][page::8]

• 需求不及预期可能拖缓SST推广节奏。

- 技术成熟度不高及成本下降不足，影响商业化进程。

• AI供电技术快速演进可能带来路线变更风险。

中金 | AI“探电”（十一）：SST重塑未来AIDC供电架构——详尽分析报告

---

一、元数据与报告概览

• 报告标题：《AI“探电”（十一）：SST重塑未来AIDC供电架构》

- 作者：曲昊源、闫汐语、江鹏

• 发布机构：中金公司

- 发布日期：2025年9月24日

• 主题：固态变压器（SST）技术在数据中心（AI Data Center, AIDC）供电架构中的应用前景及行业影响。

核心论点摘要：
本报告深入分析了固态变压器（SST）在未来AI算力驱动下数据中心供电架构中的应用潜力。鉴于AI算力中心资本开支的上行和英伟达推出的800V高压直流（HVDC）供电架构，SST凭借高效率、体积小、灵活性强及预制化设计等明显优势，有望逐渐替代传统变压器，成为下一代数据中心供电的优选方案。报告重点指出了SST在北美市场因传统变压器制造紧缺而具备的替代空间以及在中国绿电直连政策推动下的推广新契机。此外，报告详细解构了SST关键技术点及国内外厂商的竞争布局，最后指出了行业发展面临的主要风险。整体来看，SST作为AI数据中心供电升级路径的最佳选择，具备显著成长潜力。[page::0,1]

---

二、逐节深度解读

（1）引言及背景介绍

• 关键论点：AI算力中心对供电架构提出更高要求，英伟达800V HVDC架构驱动电源升级，SST成为未来供电架构的重塑者。头部云厂商资本开支上调，推动数据中心快速建设，为新型供电方案提供市场基础。[page::0,1]
• 推理依据：

- AI芯片（如英伟达H100、GB200、GB300）功率大幅提升，引发单机柜功率突破MW级别，对供电系统提出新挑战；
- 传统54V DC方案难以满足大功率机架需求；
- 英伟达规划2027年全线采用800V HVDC架构，实现效率和功率密度提升；
- 传统变压器产能受限，价格高企，等待周期长；
- SST技术路线具备高效率、模块化、体积紧凑、交付周期短等竞争优势。[page::2,3]

（2）SST技术定义及电力电子技术驱动的电网升级

• 概念阐释：

- SST（固态变压器）是基于电力电子技术及高频变压器的设备，具备传统交流变压器的电压变换及隔离功能，还额外集成无功补偿、谐波治理、再生能源和储能直流接入、故障隔离与通信能力。
- SST通过对电网的智能化、电能路由化构建“能源互联网”，实现可再生能源工厂、微电网、新型储能阵列、本地能力网络等多元灵活接入。[page::1]

• 资本开支数据支持：

- 海外巨头Meta、谷歌、微软2025年资本开支大幅上调，分别达到660-720亿美元、850亿美元及超过300亿美元；
- 国内阿里资本开支同比增长220%，实现金额近386亿元；
- 世纪互联2025年上半年资本开支已接近去年全年水平，预计全年可能超过100亿；
- 资本开支高增预示AI算力中心建设大规模加速，推动对高效电力方案的需求。[page::1]

（3）全球AI市场规模及英伟达800V HVDC架构

• 市场规模：

- 预计全球AI市场（硬件、服务、软件）按照36.8%的复合年增长率，到2032年达到2.75万亿美元，展现极强增长动能。[page::2]

• 技术升级驱动：

- 芯片功耗上升（H100 700W，GB200 1200W，GB300 1400W），推动机柜功率向MW级迈进；
- 现有54V供电方案在铜缆使用、空间和效率方面存在瓶颈；
- 800V HVDC方案优势包括：
- 支持功率范围从100kW到>100MW的机架；
- 效率较54V系统提升5%；
- 铜缆需求减少约45%；
- 维护费用降低约70%。
- 该架构有望2027年全面推广，支撑未来算力需求。[page::2]

（4）数据中心高压直流技术路线图与市场现状

• 高压直流（HVDC）技术路线图（图表3）：

- 三条主要路线：传统工频变压器路线、移相变压器路线、SST路线；
- 当前北美市场有严重的变压器短缺，导致成本上升77%以上，交付周期达到约46周；
- SST采用高频功率半导体替代传统变压器，模块化设计，可缩短交付时间且潜在成本下降空间大。

• 中国市场绿电直连：

- 政策推动数据中心绿电直连；
- SST适配光储直柔供电，促进源网荷储一体化，提升数据中心能效与绿色低碳发展潜力；
- 相关政策和试点明确以算力与电力协同发展为标杆，增添行业信心。[page::3,4]

（5）SST方案性能优势与技术解构

• 效率与节能：

- SST端到负载效率高达98.3%，较传统UPS（95%）和HVDC方案（95.5%）有显著提升。
- 10MW数据中心负载90%情况下，每年可节电约236.52万度，显示出节能效益。

• 占地面积与空间效率：

- SST方案占用空间较传统方案减少近60%，极大提升空间利用率，适应高密度数据中心需求。

• 建设周期：

- 采用模块化、预制化设计，使工程建设周期大幅缩短至90天以内，远低于传统方案（可达300天）。

• 高频变压器优势：

- SST采用高频变压器（频率约20kHz），体积和重量显著小于传统工频变压器（50Hz），进一步缩减了设备体积。
- 高频变压器的核心难点在于磁芯材料、结构、散热与绝缘设计。

• 多功能集成：

- SST集成无功补偿、谐波治理、故障隔离等多样功能，并具备灵活接入光伏、储能等绿电资源的接口。

• 核心技术难点细化：

- 磁芯材料方面，非晶和纳米晶合金是中高频大功率的主流选择，纳米晶拥有高饱和磁通密度和热稳定性，但损耗及成本仍是挑战。
- 结构设计、散热与绝缘技术是实现高效率和稳定运行的关键制约因素。[page::4,5,6,7]

（6）国内外厂商布局与产业链能力

• 关键能力要求：

- 具备电力电子技术与半导体应用能力；
- 深厚高频变压器设计与制造能力；
- 较强中压处理技术水平；
- 丰富数据中心项目经验及服务交付能力。

• 厂商类型：

- 传统电力设备企业：优势在电网复杂工况经验及中压技术，部分已有SST应用于交直流混合微网；
- AI服务器电源企业：贴近数据中心需求，熟悉弱电及整体配套；
- 光储充企业：技术迁移潜力大，依托电力电子优势切入数据中心领域。

• 风险点提示：

- 下游需求若不达预期，SST推广节奏可能受阻；
- 技术发展尚处于前沿阶段，成熟度与成本仍存变数，影响商业化进度；
- 技术路线尚未完全明朗，新路径可能改变市场动态。[page::8]

---

三、图表深度解读

图表1：SST构建能源互联网

• 内容描述：示意SST作为“电能路由器”连接电网、可再生能源工厂、新型储能、本地能源网络及微电网等多元能源模块。

- 解读：图示体现SST的核心定位——将多源多荷灵活连接，赋能智能电网和能源互联网，支持绿色能源多场景融合。

• 文本联结：佐证报告中提出SST支持光储直柔、无功补偿及通信等综合功能的论点。[page::1]

图表2：全球AI市场规模高速增长

• 描述：2022至2032年AI市场规模复合增长率近37%，2032年达到2.745万亿美元。

- 趋势解读：强劲增长态势，硬件、软件及服务均驱动市场扩容，为AIDC建设提供持续资金支持。

• 联系文本：支持资本开支数据，为市场需求扩张奠定坚实基础。[page::2]

图表3：数据中心高压直流技术方案roadmap

• 内容：显示HVDC供电演进路径及未来800V全直流架构由SST支撑的技术路线。

- 趋势：传统工频变压器面临诸多限制，SST因模块化、高效率优势成为优选。

• 文本连接：印证供电架构升级趋势，预期SST成为未来主流。[page::3]

图表4：美国变压器交付周期变化

• 数据点：各种变压器交付周期普遍延长，三相配电变压器达到46周。

- 意义：供需紧张影响数据中心建设速度，促进SST替代需求。

• 联系：说明区域市场供应瓶颈，增强SST推广逻辑。[page::3]

图表6-9：效率、占地、建设周期对比

• 效率对比（图6、表9）：SST系统效率达98%，全链路效率91.1%，超过传统AC UPS、HVDC与巴拿马方案。

- 占地面积（图6）：SST仅为传统方案60%，体现空间节省。

• 建设周期（图7）：SST约90天，传统方案300天，快速部署能力显著。

- 高频变压器体积对比（图8）：20kHz高频变压器体积远小于50Hz工频变压器。

• 总结：图表组充分量化展示SST在技术性能和工程实施方面的领先优势，与文本论述高度契合。[page::4,5]

图表10-11：SST核心部件示意与磁芯材料应用范围

• 图10：展现三级能量转换结构中高频变压器关键环节；

- 图11：磁芯材料按功率和频率应用分布，纳米晶与非晶材料适用于高功率频段。

• 意义：阐释SST设计的技术难点及材料选择对性能影响，凸显研发要求。[page::7]

图表12：固态变压器关键能力拼图

• 内容：电力电子技术、高频变压器、中压处理及数据中心项目经验四大关键能力组成SST全链条知识体系。

- 解读：强调企业技术积累与市场经验双向匹配的重要性，反映产业参与者竞赛门槛。[page::8]

---

四、估值分析

本报告主要为技术及行业趋势分析，未涉及详细财务估值模型或目标价，故无具体估值方法论剖析。但通过产业结构及市场空间的预判隐含其对未来相关厂商的成长空间持积极看法。

---

五、风险因素评估

• 需求不及预期风险：云厂商资本支出回调可能拖累SST推广节奏。

- 商业化节奏不及预期：技术尚在发展阶段，若研发难题长期未突破或成本居高不下，可能导致市场推广受阻。

• 技术路线变动风险：AI领域技术更新迅速，存在替代路径出现的可能，当前规划或方向或受影响。

- 缓解策略：报告未详述具体策略，但提及产业链多方积极布局及政策支持环境，为风险提供一定缓冲。[page::0,8]

---

六、批判性视角与细微差别

• 报告中对SST技术描述高度正面，潜在存在对技术成熟度及成本下行速度的乐观假设，这在当前技术尚未完全商业化的背景下存在一定不确定性。

- 资本开支数据及政策推动为行业复苏提供支撑，但全球经济波动或地缘政治风险可能影响资金投入节奏。

• SST及800V HVDC体系相关标准及兼容性尚需行业验证，可能存在行政及产业协同难题。

- 技术路线图中多条路线共存，短期内的多元竞争或使行业标准及供应链进入复杂博弈，带来不确定影响。

---

七、结论性综合

本报告全面解析了固态变压器（SST）作为未来AI算力驱动下数据中心供电架构升级的关键技术路径。受益于AI芯片功率级跃升和全球云厂商资本支出的高速增长，市场对高效、灵活、智能供电方案需求强烈。英伟达的800V HVDC架构及北美变压器紧缺状况为SST提供了明晰的切入窗口。

图表数据展现出SST在系统效率（98%）、占地空间（节省约60%）、建设周期（缩短至90天）、模块化设计及绿电适配能力上的显著优势，体现其潜力成为未来AIDC主流供电方案。

技术层面，SST依赖电力电子技术、高频变压器设计、磁芯材料创新及模块化集成能力，构成产业进入的核心壁垒。国内包括传统电力设备企业、AI电源及光储充企业多方面布局，产业格局初步形成。

风险因素则主要围绕需求波动、技术成熟度与商业化节奏以及可能的技术路线变动展开，提醒投资者保持关注。

整体来看，报告表达了对SST技术及市场前景的高度看好，认为其有望重塑未来AI数据中心的供电架构，成为绿色、智能、高效能源互联网的重要推动力量。[page::0~8]

---

图片与图表展示

• [page::0]

- [page::1]

• [page::2]

- [page::3]

• [page::3]

- [page::5]

• [page::5]

- [page::5]

• [page::7]

- [page::7]

• [page::8]

---

综上，中金本报告系统性剖析了SST在未来AIDC供电架构中的革命性作用，结合资本投入、技术发展趋势及政策驱动，提出SST具备成为数据中心供电核心技术的合理期待，并客观列示相关风险，具备极高的行业参考价值。[page::全篇]

报告