01.算力需求爆发 催生供电革命

AI供电瓶颈

在AI驱动的数据中心时代，千瓦级的供电标准已无法匹配AI模型对能耗的极端需求。机架功率逐步逼近兆瓦级别，传统直流配电方式已然陷入瓶颈。其具体表现为：

空间限制：单机柜功率的持续提高，使供配电设备面积占比从25%激增至50%以上。新一代的AI数据中心服务器配备多达8个电源架，使用传统的54V 低压直流配电，电源架将消耗高达64U的高度空间，已无法在现实中部署。

数据中心空间限制

铜材过载：单个1MW机架中使用54V DC的物理特性需要高达200kg的铜母线，1GW规模的数据中心将需要高达50万吨铜，其材料成本、物理布局及散热负担都难以承受。在未来GW数据中心中是不可持续的。

数据中心耗费大量铜材

转换效率低：现有配电链路常包含多级AC/DC及DC/DC转换，层层损耗导致供电链路效率降低，而且还增加了潜在故障点与维护成本。如何构建适配高功率密度的供配电架构，平衡空间效率与扩展性，成为当前的重要挑战。

AI数据中心需求电力激增--撬动万亿市场

数据洪流时代，数据中心作为数字经济的“心脏”，其AI算力需求的激增正推动数据中心供电系统发生革命性变革。Gartner预测，到2027年，全球AI数据中心（AIDC）的年新增耗电量将达到500TWh，较2024年水平几乎翻倍；Statista的数据进一步显示，到2030年，数据中心用电量将占全球总用电量的4.5%。然而，电力基础设施扩容滞后带来的短期电力短缺风险，正促使数据中心通过技术升级来深挖能效潜力。

数据中心耗电量和用电占比预测

02.高压直流技术突破路径

第三代HVDC架构崭露头角

目前数据中心供电架构由第一代传统UPS架构（单机柜10-15kW）演进至第二代48V架构（单机柜40-100kW以上），第三代±400V/800V高压直流（HVDC）架构开始崭露头角。其由英伟达联合上游供应商提出重塑AI数据中心供电架构：实现从传统架构到800V HVDC的未来跃迁，并将于2027年全面部署。这一变革的核心在于解决高功率密度下散热、铜耗与空间占用的矛盾，实现"一次交流转换，直流全程传输"的高效路径。英伟达的800V AI数据中心高压直流架构：2027年全面部署

英伟达-800V供电架构示意图

800V HVDC高压直流技术作为第三代供电架构，通过“电源解耦+高压直连”技术突破了传统能效瓶颈。

主要优势有：支持超大功率（单柜超1MW），解决传统54V系统的扩容难问题；大幅减少昂贵的铜线用量，效率更高；灵活供电：耗电大的设备直接用800V供电，省电线；耗电小的用400V供电，系统能在0-800V之间灵活调整电压。

国内之前多用240V/336V的HVDC（兼容传统设备方便）。国内的代表方案是"巴拿马电源"，它把很多供电环节（中压配电、变压器、直流电源、输出配电）打包集成在一起，直接输出240V/336V直流电给数据中心，大大简化了系统。现在，为满足AI对高功率密度的渴求，领先企业也在积极布局800V系统。

基于固态变压器（SST）技术的HVDC正成为新一代能源变革的核心载体。该技术能直接把1万伏交流电高效转换成800V直流电，直供服务器机柜，省掉了中间一堆转换环节。还能轻松接入太阳能、储能等绿色能源，完美契合数据中心用绿电和全直流供电的趋势。

SST成为HVDC的终极解决方案

固态变压器（SST）：可以把它想象成一个超级智能的“电力转换器”，它用先进的半导体芯片和高频技术，替代了传统笨重、耗能的变压器和转换设备。

拥有三大革命性优势：

SST 800V供电系统示意图

“省电冠军”：转换效率高达98.5%，比普通HVDC（95%）和"巴拿马电源"（97%）还高出3-5个百分点。这意味着数据中心一半多的电力损耗能被砍掉！

“空间魔术师”：高度集成，省掉中间配电环节，体积比传统UPS方案缩小90%！特别适合塞得满满的高密度机房。

“绿电好搭档”：支持太阳能、储能电池直接接入，还能让电双向流动（比如电池放电），是构建"发电-用电-储电"一体化绿色数据中心的理想选择。

03.为光能源首创新一代800V供电系统

为光能源是固态变压器（SST）/电力电子变压器（PET）技术领域的全球领导者。SST以其体积小、重量轻、功能高度集成（如无功补偿、电能质量治理）及智能可控等优势，正在重塑数据中心供电、轨道交通牵引、新能源电站接入及智能配电网等场景。为光能源凭借其高性能、高可靠性的SST解决方案，在多个关键应用领域实现了规模化部署，赢得了顶尖客户和行业伙伴的高度认可，持续引领着SST技术的商业化进程。

SST外观示意图和整机拓扑结构

基于固态变压器的800V直流供电，该技术创新设计让备用电池（铅酸或锂电）直接挂在800V直流电线上。一旦主电故障，能在毫秒间切换到电池供电，提供15分钟不间断电力，保障服务器持续运行。

SST 800V供电架构示意图

该系统兼容2N冗余架构、N+X容错架构及市电+HVDC混合架构等多种供电模式，通过模块化设计灵活适配从边缘计算到超大规模数据中心的不同场景需求，为未来绿色数据中心建设提供了全场景解决方案。

供电技术革新

效率领先：采用最新节能芯片（第三代SiC功率器件）和应用软开关技术极致降损，全链路效率达90.8%，较UPS方案提升5%，树立行业能效新标杆。（以2MW数据中心负荷为例，每天运行24小时，电价按照平均值0.8元/kWh，效率提升5%计算，年节省电量约87.6万度电，年节省电费约70万元）

占地面积小：高频替代工频，较UPS方案可节省占地面积60%；模块化结构，1MW~3MW容量灵活扩展；系统架构简洁，全链路可靠性显著提升。（1.25MW SST占地面积仅7.2平方米）

备电简单：电池直接挂直流母线，彻底甩掉了传统UPS和它复杂的整流/逆变设备。系统更简单，故障点更少，维护更容易，断电保护响应超快（毫秒级），可靠性飞跃。

安装维护快：中压接口、功率转换、控制全部集成一体，预先装好，现场安装周期缩短75%，模块化插拔设计，维护极其简单，能轻松匹配各种主流数据中心供电架构（2N、N+X, 市电+HVDC混合等）。

04.拥抱变革，赋能未来

数据中心供电新纪元

基于固态变压器的800V直流供电方案，代表了数据中心供电技术的未来方向。它通过“高效转换（SST）+低压直供（800VDC）+电池直挂”的创新组合，凭借其高效、简洁、智能的特性，正从未来蓝图加速走向现实应用，开启数据中心供电的新纪元。

随着电力电子技术的持续进步和绿色数据中心标准的日益严格，SST与800V直流供电技术必将迎来更广阔的应用前景。它不仅是满足当下高算力需求的利器，更是构建面向未来的可持续、智能化数据中心的基石。

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