HVDC： AI电源的0-1800VHVDC或成为未来AI供电架构

  1、AI算力需求提升，单机柜功率密度升级，传统UPS供电在能效、成本、可靠性上面临瓶颈，已难以满足新一代数据中心需求。HVDC（高压直流）凭借其架构精简、高效可靠的优势成为更优替代，数据中心供电正迎来从UPS到HVDC的跃迁。

  2、与传统服务器相比，AIDC 服务器功率大幅度的提高，2030 年有望达到 MW 级，减小供电设备占地、提升效率迫在眉睫。与传统的 UPS 供电方式相比，HVDC 具有占地小、效率高的优势，渗透率有望持续提升。

  3、当前产业趋势与进程: 行业趋势已由概念转向规模化落地。Meta的±400V方案预计26年Q1落地，英伟达800V方案有望随其Rubin平台在26年下半年开始上量。HVDC替代UPS趋势明确，未来2年渗透率有望跃迁式提升。节奏上，预计海外HVDC或将于2026年开始慢慢地放量，并有望于2027年加速。国内市场在“东数西算”及智算中心建设驱动下，需求预测也将持续释放。

  4、HVDC板块三条主线）国产龙头，品牌出海：中恒电气（国内HVDC龙头）；2、ODM等方式出海：科华数据、科士达；3）模块厂商：通合科技（充电模块）、优优绿能（充电模块）、特锐德（特来电）。

  算力是数字化的经济时代的核心生产力，是继热力、电力之后重要的新生产力。根据 IEA 数据，2024年全球数据中心累计算力负载（即 IT 设备负载，包括服务器、网络及存储等）约68GW，预计到 2030 年将达到 174GW，2025-2030 年新增算力负载106GW，年均新增17.7GW。参考IEA预测，预计2025-2030年全球新增AI算力负载为

  全球算力市场规模及预测（单位：EFLOPS，左）；2025-2030 年全球 AIDC 年度新增算力预测（单位：GW，右）

  资本开支大部分用于算力（数据中心）建设。海外四大云厂2025 年资本开支将持续增长，且投资将大多数都用在服务器、数据中心和网络基础设施，有望促进 AI 基础设施产业链景气度持续向上。2025 年 5 月，Meta 将全年资本开支计划从 600-650 亿美元上调至 640-720 亿美元，主要是增加对数据中心及AI 硬件设备的投资。国内方面，包括三大移动运营商与阿里、腾讯、字节在内的头部互联网公司同样大力加强算力基础设施投入。

  北美主要云服务厂商资本开支（单位：亿美元，左）；国内移动运营商及互联网公司资本开支（单位：亿元，右）

  然而，数据中心建设节奏并非线性平滑，随着算力需求的提升，电力供应压力日益凸显，Gartner预测，到2027年，40%的现有AI数据中心将因电力供应不足而导致运营受限。数据中心作为AI算力的物理载体，正成为电力需求量开始上涨的核心引擎，而能源系统的韧性、效率和可持续性将成为决定AI技术迭代速度的关键因素。

  交流UPS供电架构是由整流器、逆变器、蓄电池组、静态STS切换开关组成的。当市电正常时，市电通过整流器、逆变器向负载供电，同时为蓄电池充电；当市电异常或中断时，蓄电池作为电源，通过逆变器向负载供电；当逆变器、蓄电池等中间环节故障时，通过STS切换开关，改由交流旁路向负载供电。目前数据中心和智算中心的通用供配电解决方案为 UPS 供电系统，但UPS本身在效率与能耗、空间与成本、可靠性方面存在缺陷，难以适应高功率场景。

  高压直流系统（HVDC）主要由交流配电单元、整流模块、蓄电池、直流配电单元、电池管理单元、绝缘监测单元及监控模块组组成。在市电正常时，整流模块将交流配电单元输出的380V交流电转换成240V高压直流，高压直流经直流配电单元给IT设备供电，同时也给蓄电池充电。在市电异常时，由蓄电池给IT设备供电。相较于UPS系统，HVDC不但具备较高的安全性与稳定性，还能够做到节能减排。

  从产业规划看，数据中心主流供电架构包含UPS、HVDC、SST、巴拿马电源等。整体趋势为：UPS→HVDC→巴拿马电源→SST。

  海外各大厂商采取不同方案，正在进行机架电源→边柜电源→HVDC 的三阶跃迁路径。

  国内方面，阿里简化 AC UPS 或 240V/336V HVDC 环节，联合中恒电气、台达推出了巴拿马电源。相比传统方案占地减 50%、设备和施工量省40%。

  从竞争格局看，HVDC市场集中度高，240V/336V为国内目前主流技术方案。依据DCMap，头部企业在2022年占据绝大多数市场占有率，中恒电气、中达电通、维谛三家企业在国内数据中心HVDC总市占率高达90%。

  2022年我国数据中心HVDC市场占有率（上），HVDC各技术路线目前主要推动者与供应商（下）

  资料来源：DCmap，数据中心800V供电技术白皮书， NVIDIA DEVELOPER等，天风证券研究所

  资料来源：DCmap，数据中心800V供电技术白皮书， NVIDIA DEVELOPER等，天风证券研究所

  进展看，中国是较早且有效推进HVDC的市场，目前以240V/336V方案为主，但当前渗透率较低，当前主流的 240 V 或 336 V HVDC方案渗透率仅约为 15 %；预计随算力需求的激增，HVDC渗透率将会快速提升，市场空间较大。中国市场增长潜力大，随着“东数西算”工程全面落地及智算中心建设提速。据智研咨询，800V HVDC需求预测自2028年起集中释放，市场规模及渗透率有望跃迁式增长。

  海外方面，预计26年北美CSP先推动±400V过渡方案、最快的是Meta，预计在26Q1推出；26H2开始800V有望逐步上量。根据智研咨询，美国凭借头部科技公司的算力基建先发优势，将率先推动800V HVDC技术进入规模化商用阶段。欧洲市场受能源转型政策与能效标准升级推动，将维持稳健增长态势；其他新兴市场则因基础设施阶段化投入呈现平稳扩张特征。整体而言，美国与中国将成为800V HVDC技术商业化落地的核心市场，而技术迭代、政策驱动及算力需求分层将持续重塑区域市场格局。

  公司为数据中心高压直流（HVDC）绿色供电技术方案先行者，通过近三十年的积累与一直在升级，打造了成熟、领先的电力电子、电力数字化、能源互联网技术平台，配合市场端持续进行产品创新和技术迭代，成功培育了数据中心HVDC直流供配电系统、Panama电力模组、5G站点电源、充电桩、电力数字化解决方案等一系列优秀产品，并牵头或参与制定了一系列国家和行业标准，正在推进800V产品研发。

  数据中心相关业务高收入占比，其中海外收入达一半、主要为ODM。有望从UPS业务逐渐转型到HVDC产品。公司自主研发生产的数据中心产品涵盖不间断电源（UPS）、高压直流电源（HVDC）等，产品技术走在前列、除 提前布局迭代新产品外，亦在积极做下一代技术的预研准备。

  公司重视海外算力市场尤其是海外大客户及其合作伙伴的业务机会， 以UPS、HVDC等产品为切入点，积极地推进产品质量标准认证、客户样机测试等工作，加速“出海”战略落地。

  国内第一梯队为英飞源（2024年市占率29.2%）、优优绿能（2024年市占率21.7%）、 特来电（特锐德子公司，2024年市占率15.1%）、通合科技（2024年市占率14.8%）。产品上，HVDC产品有240V、336V、800V等电压等级，对应20kw、30kw等多个功率等级电源模块，与充电桩模块类似，技术具有共通性。

  《国信证券-中恒电气-002364-数据中心HVDC先行者，AI算力浪潮下迎来长期机遇-250814》

  《长江证券-电力设备新能源行业：从海外产品方案看直流迭代趋势—— HVDC/Sidecar/SST-250831》

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