【国盛证券】基础化工行业深度：AIDC电源管理终极方案，拉动上游材料-251026（17页）.pdf

1、基础化工AIDC电源管理终极方案，拉动上游材料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

2、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

3、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

4、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。SST产业链上游材料与器件迎来发展机遇。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

5、变压器市场在未来5-10年内将以年均复合增长率25%sim35%的速度高速增长，磁性材料与功率半导体将同步受益。风险提示：技术路线迭代、下游需求波动、竞争格恶化。增持（维持）相关研究1.产业界为什么开始讨论SSTIDC供电侧价值含量占比高且持续迭代，是不可忽视的战略投资方向。供电稳定性是生命线，毫秒级的电力闪断可能导致价值数千万乃至亿元成本级别的AI训练任务中断，造成巨大经济损失。因此，高性能计算集群对供电系统的容量、稳定性和效率提出了前所未有超高要求。在典型AIDC项目中一次性建设成本中，与供电直接相关的设施（如配电系统、柴油发电机、不间断电源等）的价值量占比近乎高达50%，远超制冷和其他土

6、木建筑成本。快速迭代、高价值量的电源侧成为了酝酿投资机会的宝贵土壤。(divcenter)图表1：数据中心一次性建设成本主要包括土建、制冷、电气系统等，其中电气系统占比近半(/divcenter)IDC供电方案的革新持续进行，起初体现为电源输出形态的改变，此时可靠性的改善被排在最高等级。从存量来看，国内供电方案以输出交流电的UPS为主，目前输出直流电的HVDC方案渗透率开始提升。这是由于IT设备（服务器、交换机等）真正需要的是直流电，而HVDC取消了UPS中故障率高的逆变环节（直变交，DC/AC），因而系统可靠性显著提高。HVDC较UPS的效率改善不限于逆变环节的精简，由于可靠性提高，HVDC