从800V终极架构到千亿市场:SST固态变压器商业化前夜 产业链各环节“蓄势待发”

智通财经网
Jun 21

智通财经APP获悉,中信建投发布研报称,2026年以来关于SST固态变压器进展层出不穷,SST强趋势全球范围形成共识。国内多家企业纷纷推出样机产品;海外创业公司密集融资,商业化加速推进;海外电力设备龙头加速推进SST产品落地。数据中心用电架构的终局方案为SST已形成共识,预计将在商业化之后,SST的渗透率将快速提升,预计在2030年达到千亿级市场。SST产业链机会将共振向上。

中信建投证券主要观点如下:

一、 SST强趋势全球范围形成共识

2025年10月,英伟达发布的800V白皮书中提出,固态变压器(Solid-State Transformer, SST)是提供800V直流的终极解决方案,能够将中压交流电网提供的13.8/35kV交流电一步直降800V直流。在SST技术尚不成熟的当前阶段,也可以使用7.5MW级别的工业级整流器,实现一步将中压交流电整流至直流,可以省去大部分中间转换步骤,减少能量损失。谷歌在OCP峰会上的报告提出的未来用电源架构展望,终局方案同样也指向固态变压器。数据中心用电架构的终局方案为SST已形成共识。

2026年以来关于SST固态变压器进展层出不穷。2026年3月,工信部、国家发改委、国务院国资委、国家能源局四部委联合印发《节能装备高质量发展实施方案(2026—2028年)》,首次将大容量固态变压器列为重点推广方向。国内多家企业纷纷推出样机产品。2026年以来,数家公司已推出样机,头部公司已进入客户送样/客户对接过程中。

海外创业公司密集融资,商业化加速推进。美国SST平台开发商DGMatrix于2026年2月完成6000万美元融资,本轮融资由ABB、Cerberus等共同参与,并选择英飞凌作为SiC关键供货商。HeronPower于2026年2月完成1.4亿美元融资,宣布将在美国建设产能。新加坡南洋理工大学孵化的Amperesand于2025年11月获8000万美元融资,聚焦超大规模AI数据中心客户。海外电力设备龙头加速推进SST产品落地。GEV预计2026年秋季产品交付有所进展,面向超大数据中心客户;2027有望看到更多订单;伊顿指引SST预计26H2左右有订单进展等。

二、 SST是未来800V架构的终局形态

结合SemiAnalysis分析数据,将800V直流的过渡描述为经历四个明显阶段。

1)第一/二阶段:白区改造/800VDC原生系统阶段,预计将从2026年底/2027年初开始。预计将现有的交流配电升级/改装为800伏直流,阶段1为早期发展阶段,由于2026年底/2027年推出的Vera Rubin NVL72,机架密度最高为180-220kW,尚未触及尺寸或配电效率的物理极限,因此该阶段预计将由超大规模的数据中心驱动,愿意为未来的适应性及提升效率支付高额费用。基本保留原有变压器、UPS、开关设备等,并通过HVDC power rack/sidecar(集成整流、BBU备电、超级电容模块)输出800V直流入柜。阶段2随800V DC原生服务器开始规模化出货而启动。预计2028年左右,随着800VDC原生芯片系统(如Kyber机架)量产出货,考虑到物理和机架密度逐渐逼近极限,800VDC将成为必要之选。

2)第三阶段:重写电气架构,预计在2028年左右。取消低压UPS,采用设施级AC/DC整流器取代UPS,减少了不必要的转换环节,灰区空间通过整流将415V交流直接转换为800VDC。但仍需要从中压变压器低压侧引入480V交流电源。阶段3将800VDC配电扩展到整个设施。

3)第四阶段:终局SST架构。主要变化是通过SST单一套设备取代低压变压器和AC-DC整流器,该设备可直接从中压转换为800V直流。

三、 SST市场空间几何——2030年将大幅增至千亿级市场

该行深度报告明确指出,AIDC电源的四大核心方向:1)价值量最为集中、功率密度不断迭代升级的电源主机环节,即PSU、HVDC、SST等。2)为实现直流化、大功率化而不可缺少的核心零部件,如固态断路器、CBU/BBU、DC/DC、高频隔离变等。3)保证数据中心实现安全、高效、快速并网的电站级储能。4)SiC、GaN等实现电力电子功率变换的第三代半导体元器件。

结合对未来AIDC规模的预测假设,该行对未来电源架构的HVDC、SST系统及零部件环节的空间进行测算(乐观预期)。

结果显示,

1)规模:SST的市场体量将在2030年达到千亿级市场。PSU市场将在2030年达到数百亿级市场,HVDC、SST将在2030年达到千亿级市场。PSU及柜外电源是价值量最大的环节。

2)趋势:聚焦到柜外电源来看,①SST技术预计将在2027/2028年前后逐步商业化,考虑到SST是全球公认的终极数据中心架构的解决方案,因此将在商业化之后的2028-2030年,SST的渗透率将快速提升。②传统的UPS在近期仍是主流,份额最高,在中压UPS升级的改进下,市场规模达到百亿级。③HVDC在未来几年市场渗透率将快速提升,预计接近2030年将达到千亿级市场。

3)市场:海外市场规模将高于国内市场。由于海外AIDC芯片新增功耗更多,海外产品的单位价值量更高,因此到2030年海外柜内外电源的市场规模将高于国内市场,市场空间更大。

四、 SST产业链机会将共振向上

从迭代视角来看,随800V各类架构的迭代过程中,设备可分为新增、升级、被迭代三个核心类别。

1)SST主机&上游(新增):从终局视角来看,SST作为终局方案远期空间增速将最为显著。①从SST主机来看,市场规模有望在2027/2028年前后商业化之后,将快速放量增长,2030年有望达到千亿规模。②从SST零部件来看,固态变压器成本主要由功率半导体、高频变压器、直流电容、散热系统等组成。其中,功率半导体器件成本占比达到30-40%,高频变压器成本占比10-20%;半导体器件、高频变压器为SST核心器件。

中压高频变压器在SST中起着十分关键的作用,绝缘材料/磁性材料等技术壁垒较高。SST中高频变提供电气隔离,并实现中压输入到低压输出的变换,是能量双向传输的通道,直接决定整个系统的功率容量和传输效率。①绝缘材料:高频下绝缘材料更容易产生局部放电,从而加速绝缘老化并导致击穿。需采用特殊的绝缘材料和工艺。②新型磁性材料:传统硅钢片在高频下涡流损耗大,必须使用软磁铁氧体、非晶合金/纳米晶合金或磁粉芯等高频低损耗材料等。因此高频变中,绝缘材料、磁性材料等环节技术与工艺壁垒较高。

SiC功率器件逐渐成为SST零部件的优选项。电力电子变换器的技术难度主要在耐压,需要直接面对中压(10kV级别)交流电。需采用第三代宽禁带半导体材料,如SiC MOSFET等, SiC MOSFET耐压可达10-15kV,同时可降低开关与导通损耗优化系统,已逐渐成为SST主机厂的优选项。

2)二次电源&三次电源(升级):将随AIDC整体需求放量而增加,并伴随新需求出现。

二次电源:PSU将增加800V/±400V转50V/12V环节。采用HVDC后,执行AC/DC转换的PSU从计算机柜被移出至HVDC sidecar中,柜内不再含AC/DC环节。入柜的800V/±400V直流电无法直接使用,需增设800V/±400V转50V/12V的DC/DC环节。

三次电源:VRM开始采用垂直供电技术(VPD)。因为芯片面积巨大,如果电流从侧面进入,阻抗太大会导致严重的电压跌落。针对这一问题,B200的Bianca板上VRM直接安装在GPU正下方的PCB背面,电流直接穿过PCB的过孔垂直向上注入GPU核心,供电路径长度大大缩短,并且节省正面空间。

3)零部件(升级):①虽然在终局SST架构中,传统的UPS以及多个整流等环节被替代,而对于一些核心零部件有共通的需求,以及在800V高压系统下的升级需求。例如超级电容CBU、直流断路器、直流熔断器等。②高压趋势下以及SiC & GaN功率器件将作为诸多环节的上游器件需求将显著提升。

Disclaimer: Investing carries risk. This is not financial advice. The above content should not be regarded as an offer, recommendation, or solicitation on acquiring or disposing of any financial products, any associated discussions, comments, or posts by author or other users should not be considered as such either. It is solely for general information purpose only, which does not consider your own investment objectives, financial situations or needs. TTM assumes no responsibility or warranty for the accuracy and completeness of the information, investors should do their own research and may seek professional advice before investing.

Most Discussed

  1. 1
     
     
     
     
  2. 2
     
     
     
     
  3. 3
     
     
     
     
  4. 4
     
     
     
     
  5. 5
     
     
     
     
  6. 6
     
     
     
     
  7. 7
     
     
     
     
  8. 8
     
     
     
     
  9. 9
     
     
     
     
  10. 10