柜外电源行业专题：从UPS到SST，AIDC供电革命创千亿蓝海市场

1柜外电源专题：从UPS到SST，AIDC供电革命创千亿蓝海市场请务必阅读正文之后的免责声明部分证券研究报告证券研究报告证券分析师：曾朵红、司鑫尧执业证书编号：S0600516080001、S0600524120002联系邮箱：zengdh@dwzq.com.cn联系电话：021-601997982025年11月29日2摘要摘要高压直流配电技术是未来AIDC供电的方向。相比传统交流供电，直流克服了交流传输的“集肤效应”，具有输电损耗低、用铜量低、供电线路投入低等优势。未来AIDC随着算力芯片性能提高向高能耗、高功率密度发展，高压直流配电技术的应用能够助力AIDC客户降低系统能耗，提高数据中心供电能量密度，并有助于实现绿电和算力的协同，HVDC将是下一代AIDC供电的方向。柜外HVDC电源放量在即，巴拿马有望成为主流、SST将是最终方案。基于UPS的数据中心供电架构本质是传统交流配电系统设计标准下的产物，柜外电源向高压直流技术方向演进，而国内和海外在产品形态、技术路线等方面略有不同。1）国内数据中心柜外直流电源产业化应用较早，目前主要分为240/336V模块化HVDC电源和巴拿马电源两种技术路线，巴拿马电源集成度高、系统CAPEX相比UPS和HVDC方案有大幅压降，系统效率最高可达97.5%，以阿里、腾讯为核心的CSP率先批量采用巴拿马电源供电，我们预计26年新建AIDC中HVDC方案渗透率将快速提升，其中巴拿马电源方案有望占据主流。我们预计到2030年国内HVDC市场有望超800亿，25-30年CAGR约122%。2）海外AIDC高压直流化核心驱动因素是NV下一代Rubin GPU运行需要800V 直流供电，我们预计海外用户将直接切入800V方案。海外供电方案相比国内增加了Sidecar方案，其功率密度和集成度相比独立电源柜形式更高，但量产难度高，主要是台达、麦格米特等服务器电源厂家主推。海外800V HVDC方案渗透率预计在27年显著提升，我们认为独立电源柜方案将快于Sidecar方案批量应用。我们预计到2030年海外HVDC市场有望超1400亿，25-30CAGR约170%。3）SST取消了工频变压器降压实现了体积、效率的大幅提升。国内产业进程领先全球，海外CSP纷纷提出基于SST的AIDC配电方案，我们认为HVDC技术将快速收敛于SST，随着供给端技术和产品逐渐成熟，我们预计SST有望在27年H2开始放量，29-30年有望逐渐成为AIDC柜外电源的主流方案，到2030年全球SST市场规模有望超1000亿。国内HVDC和SST领先全球，合作出海北美成长潜力巨大。数据中心下游客户更关注品牌、质量，供应链格局常年保持稳定，我们预计未来海外HVDC电源市场将保持类似的竞争格局。国内HVDC电源技术发展进度大幅超前于海外，SST在充电场站、直流微电网等项目上有丰富的工程化应用经验，能够实现技术和成本的最优。国际头部TIER 1积极寻求与国内企业合作研发HVDC电源和SST，我们认为科士达、盛弘股份等常年与海外电源厂家有合作或者代工基础的有望快速切入北美HVDC市场，阳光电源、金盘科技等拥有海外渠道和电力电子技术的公司有望通过自有品牌获取北美市场份额，四方股份、为光能源等拥有SST技术优势的公司有望通过与海外头部TIER 1合作出海北美，国内柜外电源公司将乘AI发展的东风实现高速成长。投资建议：综合性柜外电源供应商（SST+HVDC）重点推荐：【阳光电源】【金盘科技】。HVDC电源重点推荐：【中恒电气】【科士达】【科华数据】 【盛弘股份】【优优绿能】等，建议关注：移相变压器龙头【伊戈尔】、整流模块【通合科技】。SST重点推荐：【四方股份】【中国西电】，建议关注：核心零部件高频变的【新特电气】【京泉华】【可立克】等。风险提示：终端客户招标不及预期，AIDC建设进度不及预期，关税政策不及预期，竞争加剧等。目录国内柜外电源产业链完善，有望借外资东风突破北美市场AIDC配电系统架构向直流化、高压化进化投资建议与风险提示直流配电规模化应用元年已至直流配电规模化应用元年已至5数据来源：腾飞电源，东吴证券研究所直流、交流发电输电技术相继问世，交流因易于变压减少损耗而推广开来 直流与交流的区别主要体现在方向是否随时间变化。广义上讲，直流电的电流流向单一、方向不作周期性变化。交流电的电流大小、方向随时间作周期性变化。 特斯拉爱迪生“电流之战”以交流胜出告终。19世纪末特斯拉交流电远距离输电技术全面取代直流电而赢得电流之战。其发明的三相交流电及其感应电机设备、以及110V、60Hz供电标准在美国等沿用至今。原因有三：第一，彼时直流尚无法实现变压，而交流电因易于变压实现的传输高效性尤其是远距离中的优异表现受到认可。第二，交流发电只需在城市中心建设一个发电站，设备结构也简单、维护成本低，而直流电电站投入高得多、且导线成本与损耗双高；第三，多相交流感应电机、交流电表的发明，绝缘安全技术的提升等客观促进了交流系统发展。表：直流电与交流电对比1919世纪电流之战中交流胜出，世纪电流之战中交流胜出，影响深影响深远直流交流输电两端设备换流站的换流器、谐波滤波器等价值更高变电所同造价下导体传输功率较大较小电容电流基本无有功率损耗较小导线多、有趋肤效应，较大电压变换难度较难较方便适用场景通信、数码产品、移动电源大型家电、工业设备相互转化逆变为交流整流为直流表：交流电与直流电的表现形式6数据来源：《光伏并网逆变器损耗分析及效率优化控制》，灵高超声波，东吴证券研究所变压瓶颈与传输损耗得到解决、直流电源与负载不断增长、直流装备大幅降本，并驱直流路线 负载侧：直流负载渗透率大幅提升，如新能源汽车、AI服务器、电子设备等，终端直流化率越来越高，通过适配器接入交流系统产生大量损耗，用能效率低，直流用电生态日趋成熟。 电源侧：光伏、储能是天然直流电源，但当前必须通过逆变器转换为交流电并网，逆变过程会产生损耗，而通过直流并网无需逆变环节，损耗低。 传输侧：交流电因“集肤效应”导致传输效率低、对地产生电容电流、线路损耗大，而直流传输在线路上节省三分之一的导线，无“集肤效应”导体利用率更高，线损低且不需要电抗补偿电容电流，输电CAPEX更低。 装备侧：功率半导体器件大幅降本，高压大功率电力电子器件应用广泛，直流变压器、直流断路器、直流电能表等直流供配电装备技术成熟，装备成本大幅下降，具备产业化落地基础。发输配电多环节共同驱动发输配电多环节共同驱动直流渗直流渗透率提透率提升图：光伏发电逆变并网损耗估测图：交流电通过导体时产生“集肤效应”环节序号环节效率累计效率累计损耗1光伏阵列效率95%100%0%2MPPT效率97%95%5%3直流线路效率98%92%8%4逆变器效率95%90%10%5交流线路效率99%86%14%6升压变压器效率97%85%15%合计82%18%7数据来源：施耐德电气，英伟达《 800V DC架构白皮书》，东吴证券研究所直流供电是未来AIDC的必由之路 未来智算中心的特征：高能耗、高功率密度、高稳定性。直流配电良好满足数据中心供配电要求，必将成为未来数据中心主流路线。 能耗上，直流配电AC/DC转换环节少