电力行业AI系列报告四：固态变压器，AIDC供配电架构的终极方案

证券研究报告 ——电力AI系列报告四 2025年10月30日 光大电新公用环保团队 固态变压器：AIDC供配电架构的终极方案 请务必参阅正文之后的重要声明 核心观点 1  固态变压器（SST）相较于传统变压器具有显著优势，其小巧轻便，可以在交直流之间进行转换，在体积和灵活性上更具优势，当前主要应用场景为交直流混联配电网、绿电直连、电动汽车充电站。  SST是AIDC供配电架构的未来发展趋势。英伟达表示正在探索中压整流器应用（将中压交流电转换为800VDC），并致力于将SST技术作为面向未来的设施配电解决方案。  高频变压器是SST核心组件，非晶纳米晶能有效解决高频变压器技术难题。高频变压器关键技术瓶颈包括容量小、损耗密度高、大容量电池设计难等，系统复杂且成本较高。非晶纳米晶既具有非晶所提供的高电阻率，能降低涡流损耗，又有纳米晶所赋予的优异软磁性能，其在SST的应用优势更明显。  投资建议：1）AI技术日新月异、全球数据中心资本开支预期持续上调，都会持续维持AIDC电源投资机会；2）2026年Rubin架构HVDC发布，台达、维谛、伊顿等公司800V HVDC和SST产品研发进展形成板块重要催化剂；3）国内相关企业HVDC和SST产品研发进展、进入海外厂商供应链以及国内绿电直连、交直流混联市场开启，也将给为产业发展提供重要支撑；4）中压高频SST产品对SiC、纳米晶合金、散热材料等关键部件需求将不断提升。建议关注：1）SST产品侧：阳光电源、金盘科技、新特电气、四方股份、中国西电、麦格米特、盛弘股份、科华数据、中恒电气；2）SST供应链：SiC功率半导体，斯达半导、东微半导、三安光电；纳米晶磁性元件，安泰科技、京泉华、云路股份、铭普光磁；散热材料，德邦科技、飞荣达；3）海外SST公司：Eaton、Vertiv、台达电、施耐德电气。  风险提示：AI资本开支不及预期风险；AI技术进步风险；研发不及预期风险；推广不及预期风险。 请务必参阅正文之后的重要声明 目 录 2 一、固态变压器的优势 二、固态变压器的应用场景 三、AIDC供配电架构向固态变压器演进 四、固态变压器的架构与成本构成 五、投资建议 六、风险提示 请务必参阅正文之后的重要声明 3 固态变压器的优势  固态变压器（SST）相较于传统变压器具有显著优势。1）传统变压器：体积大、占用空间大，不利于数据中心内IT与配电设备的空间匹配和规划，并且传统变压器只能采用交流供电，不利于对可再生能源的集成和使用。2）固态变压器（SST）：小巧轻便，可以在交直流之间进行转换，在体积和灵活性上更具优势。 图1：固态变压器相较于传统变压器方案具有显著优势 资料来源：为光能源微信公众号 请务必参阅正文之后的重要声明 目 录 4 一、固态变压器的优势 二、固态变压器的应用场景 三、AIDC供配电架构向固态变压器演进 四、固态变压器的架构与成本构成 五、投资建议 六、风险提示 请务必参阅正文之后的重要声明 5 固态变压器的应用场景 固态变压器当前主要应用场景为交直流混联配电网、绿电直连、电动汽车充电站。  1、交直流混联配电网：集成了直流和交流两种结构的优势，允许两种形式的电能共享同一个配电网络，能够实现为接入系统内的多种负荷提供不同要求的电能并减少由于功率的多级变换而带来的不必要损耗，提高了整体的能源效率和可靠性。  交直流混联的核心优势在于能够更有效地处理可再生能源、提高供电质量、提高供电可靠性。 图2：交直流混联分布式智能电网 资料来源：国家能源局《新型电力系统发展蓝皮书》 请务必参阅正文之后的重要声明 6 固态变压器的应用场景  固态变压器SST/能源路由器EER在现阶段作为交直流混合配电系统的核心设备，具有能量流动双向、潮流灵活调节、谐波无功可控和端口故障隔离等功能。它在微电网中的应用，特别是在交直流混合配电系统中，对于提高电网运行效率和促进可再生能源的集成至关重要。 图3：固态变压器/电能路由器在交直流混联配电网中的应用 资料来源：为光能源微信公众号 请务必参阅正文之后的重要声明 7 固态变压器的应用场景  2、绿电直连：新能源通过专用线路点对点直供单一用户，形成封闭的绿色电力通道。这一模式让绿色电力从发电端直达用户端，减少中间环节损耗。  固态变压器SST在绿电直连场景发挥至关重要的作用。在以SST为核心的中压直流电网骨干网架中，光伏与储能通过SST实现全直流升压接入，实现直流直供制氢/电解/数据中心等大型直流负荷，可摆脱对交流电网的依赖。 图4：固态变压器在绿电直连中的应用 资料来源：为光能源微信公众号 请务必参阅正文之后的重要声明 8 固态变压器的应用场景  3、电动汽车充电站：针对电动汽车CCS及MCS充电场景，在基于电能路由器的直挂超充矩阵中采用固态变压器技术替代传统变压器和变流设备，能够实现链条电力电子化，为用户提供极全、极简、极速、极效的“四极”充电体验。 图5：固态变压器在电动汽车充电站中的应用 资料来源：为光能源微信公众号 请务必参阅正文之后的重要声明 目 录 9 一、固态变压器的优势 二、固态变压器的应用场景 三、AIDC供配电架构向固态变压器演进 四、固态变压器的架构与成本构成 五、投资建议 六、风险提示 请务必参阅正文之后的重要声明 10 AIDC供配电架构向固态变压器演进 中美科技巨头展现强劲资本开支，算力投资有望持续提升。  北美四大云厂商META、谷歌、微软、亚马逊资本开支达到新高度，25Q2分别同比增长101%、70%、23%、83%。在最新指引中，谷歌将其25年资本开支指引从750亿美元上调至850亿美元，META从640-720亿美元上调至660-720亿美元。  腾讯和阿里25Q2资本开支亦强势增长，分别同比增长120%、220%。中国互联网企业资本开支基数较低，中远期仍有上调空间。阿里计划未来三年在AI基础设施投资3800亿元，并有望进一步追加，到2032年其数据中心容量将达到2022年的10倍，持续增长的资本开支将有力推动数据中心建设超预期。 图6：北美四大云厂商季度资本开支 资料来源：各公司官网，Finbox，光大证券研究所整理；单位：亿美元 05010015020025030035022Q1 22Q2 22Q3 22Q4 23Q1 23Q2 23Q3 23Q4 24Q1 24Q2 24Q3 24Q4 25Q1 25Q2META谷歌微软亚马逊05010015020025030035040045022Q1 22Q2 22Q3 22Q4 23Q1 23Q2 23Q3 23Q4 24Q1 24Q2 24Q3 24Q4 25Q1 25Q2腾讯阿里图7：腾讯和阿里季度资本开支 资料来源：各公司官网，光大证券研究所整理；单位：亿元 请务必参阅正文之后的重要声明 11 AIDC供配电架构向固态变压器演进 全球数据中心建设已进入快速扩张阶段。  随着全球科技巨头资本开支快速提升，2025年起全球数据中心建设有望迎来加速。根据IEA统计，2024年全球数据中心累计容量为97GW，到2030年将达到226GW，25-30年年新增容量为21.5GW（24年新增容量为14GW），