AIDC新型供电架构:固态变压器(SST)厂商梳理伏白的交易笔记
2025-07-09 20:15:41
一. AIDC供电架构AIDC供电架构持续演进:交流UPS→直流HVDC(240V)→直流HVDC(800V)/巴拿马电源→固态变压器(SST)。
(1)维谛、纳微正与
英伟达合作开发800V HVDC方案,以匹配其新一代算力平台。
(2)谷歌、
微软AIDC新供电架构均明确了SST应用;
伊顿、台达已有SST产品发布。
二. SST概览固态变压器(SST)也称为电力电子变压器(PET),由电力电子变换器和高频变压器构成。
与传统变压器的铁芯线圈结构不同,SST通过半导体器件(如IGBT、MO
SFET )和高频开关技术,实现电压转换功能。
工作原理:电网交流电(如10kV AC)输入→固态变压器→输出目标直流电压(如800V DC),包含AC/DC、DC/DC、DC/AC三级变换。
2.1 作用
(1)电压转换:支持电能双向流动(AC/AC、AC/DC、DC/DC等),适配交流/直流/交直流混合系统。
(2)电网适配:支持新能源(光伏/
风电)并网、
储能系统接入。
2.2 性能优势
(1)效率高:98%-98.5%,高于HVDC的95%-96%、巴拿马电源的97%–97.5%。
(2)占地面积小:省去中压配电柜和工频变压器降压环节,体积减少60%–90%。
(3)高度集成:单设备完成电气隔离/降压/整流/配电,简化供电链路。
2.3 应用领域
(1)交流系统:适用于
智能电网、工业自动化等场景。
(2)直流系统:适用于
数据中心、新能源并网(光伏/风电)、电动汽车快充等场景。
三. AIDC直流供电方案比较(1)HVDC
HVDC即高压直流设备,核心组成为换流站,集成变压器、换流器、滤波器、平波电抗器、无功补偿装置;主流标准为240V。
HVDC发展趋势:更高电压等级(800V)、巴拿马电源(中压直流)。
(2)巴拿马电源
阿里主推,直接将中压10kV AC市电转化为240V DC,变压环节使用工频移相变压器。
(3)SST方案
用高频变压器替代移相变压器,用半导体开关器件提高频率,从而实现电能双向变换、并提高直流电压等级。
四. SST布局厂商SST目前处于样机研发和测试阶段,主要挑战包括高成本(SiC/GaN器件)、高频热管理问题、可靠性验证等。
海外布局厂商:西门子能源、伊顿、台达、纳微半导体。
国内布局厂商:
新特电气(与维谛合作研发、光伏SST出货)、
四方股份(SST技术方案)、
科陆电子(多端口SST能量路由技术)。