数据中心电力革命:800V高压直流技术发展现状

随着人工智能服务器对电力的需求日益增加,数据中心的电力供应系统面临着升级的压力。800V高压直流(HVDC)技术,作为英伟达下一代AI机房的核心,近期成为了行业焦点。尽管有关其量产延期的争议不断,但据台达、ABB等英伟达的主要能源合作伙伴透露,800V技术仍在按计划稳步推进。

技术争议与推进

数据中心的供电架构正经历从低压直流电向高压直流电的转变,以降低能耗和提升效率。随着机架功率向兆瓦级别发展,传统电网架构在低压范围内的电流密度已达极限,促使向更高电压等级的转型。

目前,数据中心的供电架构主要有两种技术路线:微软、谷歌、Meta等企业推动的±400V开放计算项目(OCP)系统,以及英伟达主导的800V HVDC系统。尽管英伟达的800V技术路线面临量产延期的质疑,但台达电子和ABB等合作伙伴确认800V HVDC方案正在正常推进。

固态变压器(SST)技术的前景

国盛证券的研究报告指出,800V HVDC技术路径主要有两条:一是将PSU移至机架侧的外挂式集中供电单元,输出800V直流,再通过高压中间母线变换器降至48/54V接入负载点转换器;二是采用固态变压器(SST)直接将13.8kV交流电转换为800V直流。

SST技术以其高效的电能转换和占地面积小的优势,被认为是数据中心供电架构的理想方案。英伟达在其供电白皮书中已将SST视为800V高压直流供电架构的核心设备。尽管SST技术性能卓越,但由于半导体器件成本高,其大规模普及还需时间。

兴业证券提到,电力电子器件、高频变压器和直流电容是SST产业链中成本占比较高的环节。其中,电力电子器件以SiC为主,SiC能有效降低开关及导通损耗,提升系统性能。

市场竞争与应用

在市场竞争格局方面,800V HVDC和SST技术均处于早期发展阶段。国际企业如伊顿计划在2026年发布SST产品,并在中国落地首个应用标杆项目。台达电子已有成熟的SST产品,并在全球首发AIDC SST商业化方案。

国内企业如四方股份、中国西电、金盘科技等也已经有产品落地,同时阳光电源、麦格米特等企业也在积极布局SST技术。