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国盛证券:AIDC电源管理终极方案 SST产业链上游材料与器件迎来发展机遇
陈宇锋 09:54
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智通财经APP获悉,国盛证券发布研报称,SST的普及将带动碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带半导体需求,其中SiC凭借高耐压和优良热管理能力主要应用于输入端(AC-DC),GaN则凭借极高电子迁移率主要应用于输出端(DC-DC);同时,纳米晶/非晶等高性能软磁材料因具备高磁导率、低磁滞损耗等特性,成为SST磁芯的理想选择,据非晶中国大数据中心预测,全球固态变压器市场在未来5-10年内将以年均复合增长率25%~35%的速度高速增长,磁性材料与功率半导体将同步受益。

国盛证券主要观点如下:

数据中心供电系统正面临AI算力爆发带来的深刻变革

伴随芯片功耗持续攀升,单机柜功率密度正从传统的不足60kW向150kW乃至更高等级迈进,对供电系统的效率、可靠性和空间利用率提出了前所未有的要求。在典型AIDC项目中,供电侧设施的价值量占比接近50%,是不可忽视的战略投资方向。当前主流的UPS和HVDC方案虽在可靠性上不断优化,但其多级能量转换架构仍存在效率瓶颈,且占地面积大,难以满足未来高密度AIDC需求。在这一背景下,固态变压器(SST)凭借其高达98%以上的系统效率、不足传统方案50%的占地面积,正从技术概念走向产业应用,有望成为下一代IDC供电系统的核心解决方案。值得特别关注的是,英伟达在近期OCP峰会上发布了800V直流白皮书,其中明确展示了SST在其下一代供电架构中的关键作用,标志着SST技术已获得全球AI算力龙头的高度认可。

SST当前为何成为产业焦点?SST的技术优势集中体现在高效率、小型化两大维度

1)在效率方面,SST通过高频电力电子变换取代传统工频变压器,将系统效率提升至98%以上,较传统HVDC的95.1%和巴拿马电源的97.5%有显著进步,而对年耗电量巨大的吉瓦级数据中心而言,每提升1%效率意味着每年节省数千万元电费。2)在小型化方面,SST采用高频磁材和模块化设计,其磁芯体积与工作频率成反比,使得同等功率下的变压器体积大幅缩小,同时通过输入级-隔离级-输出级的三级结构高度集成隔离、整流、逆变等功能,极大节约了机房空间。

SST如同电路路由器,主动灵活、适配绿电要求,为其长期发展打开更大想象空间

1)主动灵活性:SST本质上是一个“软件定义”的电能路由器,通过数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)实现实时调控,能够无缝并网、动态补偿无功功率、抑制谐波,并具备故障自愈能力,从根本上提升了供电系统的智能性和韧性。2)绿电适配性:我国要求国家枢纽节点新建数据中心绿电比例超过80%,如何经济高效地接入可再生能源成为关键挑战。SST凭借宽电压输入和多端口兼容性,可直接接入光伏、风电等直流绿电,避免传统AC-DC转换损耗。研究表明,采用SST架构的新型电网对可再生能源的接纳能力较传统方案提升50%以上。此外,SST采用的双有源桥拓扑支持双向能量流动,未来可在用电低谷时储存电能、高峰时向电网反馈电力赚取价差,降低数据中心运营成本。

建议关注

SST系统:四方股份(SST整机效率提升至98.5%,应用于多个国家级示范工程)、中国西电(子公司2.4MWSST已顺利投运)、金盘科技(已成成10kV/2.4MW样机开发)、新特电气(正在布SST配套用变压器的研发);SST材料:横店东磁(全球最大铁氧体材料企业)、铂科新材(新一代软磁材料频率可达10MHz以上)、云路股份(产品覆盖50Hz100MHz宽频段,非晶合金全球龙头)。

风险提示:技术路线迭代、下游需求波动、竞争格恶化。

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