2025年AIDC电力设备行业专题报告：高压直流技术（HVDC）为国产设备带来广阔市场机遇

AIDC投资保持高景气度

AIDC（人工智能数据中心）是AI 算力的核心承载，通过高密度、高能耗的服务器/GPU集群，为深度学习模型训练、自然语言处理、图像识别等复杂 AI 任务提供计算资源支撑，还借助先进的网络架构和存储系统，保障大规模数据的高效传输与存储，以满足 AI 算法对数据处理速度和规模的要求。

全球算力建设保持高速增长。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，我们预计2025-2030年全球新增AI算力负载为9.7/15.9/20.2/22.3/23.4/24.6GW。

根据Dgtl Infra、Semi Analysis数据，北美新建AI数据中心总开发成本通常为70-120亿美元/GW（算力负载口径），其中IT设备占比40%-60%，非IT设备（包括发供电、配电、冷却、照明、消防等）占比20%-40%，工程土建占比15%-20%。国内智算中心投资额主要与地理位置、服务器类型等因素有关，单GW（算力负载口径）投资额从20亿到60亿美元不等。

根据2025-2030年全球数据中心新增算力负载的预测及国内外AIDC资本开支强度，我们预计2025-2030年全球AIDC资本开支规模为815/1339/1712/1876/1942/2019亿美元，年均增速约20%，其中美国/中国/欧洲/亚太及其他地区AIDC年度资本开支平均增速为20%/23%/12%/21%。

海外数据中心投资强度与结构

根据Dgtl Infra统计，北美数据中心可以大致 分为小、中、大三类，IT负载容量分别为1- 5MW、5-20MW和20MW以上。由于不同 类型的数据中心在电力设备冗余度、冷却方 式、用途、功率密度等方面存在较大差异， 因此投资强度和Capex结构差异较大。

根据Dgtl Infra、Semi Analysis数据，北美 新建数据中心总开发成本通常为70-120亿美 元/GW（IT负载口径），其中IT设备占比 40%-60%，非IT设备（包括发供电、配电、 冷却、照明、消防等）占比20%-40%，工程 土建占比15%-20%。

非IT设备中，柴油发电机（20%-30%）、冷 却与空调（18%-25%）、变配电（15%- 25%）、UPS/HVDC（15%-20%）是主要 成本来源。

国内数据中心投资强度与结构

根据中国通服数字基建产业研究院《中国智算中心（AIDC）产业发展白皮书2024》，假定智算中心计算设备选用A800显卡，单卡20Tflops（FP32)，单台GPU服务器插8张卡，并同时考虑风冷和液冷（冷板式）两种方案，风冷方案下单机架功率为12kW，液冷方案下单机架功率24kW。 测算结果：新建IT总功率12.6MW智能算力中心中，风冷方案总投资33.77亿元，单位投资额266.8元/W。液冷方案总投资40.95亿元，单位投资额322.8元/W。风冷方案投建成本占比：服务器为66.6%，存储、网络、安全配套为12.1%，机电配套9.2%，系统集成及其他8%，土建2.5%，软件系统1.6%。液冷方案投建成本占比：服务器为68.8%，存储、网络、安全配套为10.1%，机电配套10.3%，系统集成及其他8%，土建1.49%，软件系统1.3%。不包含服务器和配套设备 根据光环新网天津宝坻云计算一期项目，不包含IT设备情况下，总投入约10.7亿元，其中配电系统占近50%，楼梯建筑/空调系统/机房配套分别占26.6%/12%/7%。

AIDC电力设备市场空间及技术渗透率趋势

如前文所属，AIDC电力设备功率一般是算力负载的3-5倍。我们按照3倍保守计算，预计2025-2030年AIDC电力设备需求分别为29/48/60/67/70/74GW，年均增速为20%。 相较于传统UPS或者HVDC路线，800V HVDC以及固态变压器路线能够进一步降低功率损耗以及提高供电稳定性。欧美电网设备老化严重，对于新技术的需求也更加迫切。我们预计800VHVDC及固态变压器海外渗透率的提升将显著早于国内。

AIDC电力设备产值趋势-变压器及开关柜

固态变压器有望实现变压器、中低压开关柜以及HVDC功能的整合，直接将电网的10kV交流电转换为800V高压直流电。我们预计2028年开始固态变压器进入批量化应用阶段，干式变压器以及中低压开关柜在数据中心的渗透率也随之降低。

预计2025-2030年全球数据中心干式变压器市场空间为44/72/92/96/91/85亿元，年均增速14%；预计2025-2030年全球数据中心中低压开关柜市场空间为175/288/366/384/363/341亿元，年均增速14%。

AIDC电力设备产值趋势-800V HVDC及固态变压器

2025年5月，英伟达宣布将推进数据中心电力基础设施从目前的54V机架供电向800V HVDC高压直流的过渡，以支持1MW及以上的超高功率密度IT机架。目前维谛、台达、麦格米特等多家头部电源厂商在进行800V HVDC系统的研发。固态变压器则代表了电力电子技术与数据中心基础设施融合的重要趋势，其高效、紧凑、智能的特点非常契合新一代高功率密度AIDC的需求。 我们预计2026-2030年全球800V HVDC市场空间为78/235/367/362/354亿元，年均增速46%；固态变压器在数据中心领域的应用处于早期阶段，距离批量化应用仍有距离。

干式变压器等

变压器系统：经过中压电能分配后，输入到10kV/0.4kV变压器，将电压从10kV降压至400V，满足数据中心内IT和温控等负载设备用电电压制式，变压器一般采用干式变压器，变压器容量最大至3150kVA，目前常用的容量在2500kVA及以下。

数据中心变压器主要厂商包括：1）海外厂商包括ABB、伊顿、日立、西门子、施耐德等；2）国内厂商包括金盘科技、明阳电气、伊戈尔、顺特电气等。

一般数据中心变压器单位价值量在1-2亿元/GW（电力设备口径），我们预计2025-2030年国内数据中心干式变压器市场空间分别为9/12/18/20/22/22亿元，海外数据中心干式变压器市场空间分别为35/57/73/76/69/63亿元。

移相变压器适配于巴拿马电源。巴拿马电源是HVDC方案的一种，相比传统UPS方案，其供电架构实现了更高的模块效率，更小占地面积、更快的建设周期，目前已经广泛应用于阿里、移动、联通等数据中心。

高压直流系统（HVDC）

高压直流系统（HVDC）：HVDC是另一种IDC供电方案，其原理是三相交流电经换流器转换为直流电，从而为末端IT负载供电。相较于传统的UPS方案，其优势在于快速熔断、热稳定性好、可靠性高、便于维护等。目前常见的HVDC 还主要以单套输出功率在 500kW 以内的分立式系统为主，功率变换环节与上、下游的配电部分没有进一步融合，其峰值效率与UPS系统相当。

数据中心HVDC系统主要厂商包括：1）海外厂商包括维谛、台达、施耐德电气等；2）国内厂商包括中恒电气、科华数据等，国内其他电力电子设备企业亦在积极参与研发。

一般数据中心HVDC单位价值量在3-5亿元/GW（电力设备口径）附近，我们预计2025-2030年国内数据中心HVDC市场空间分别为7/15/23/21/24/27亿元；2025-2027年海外数据中心HVDC市场空间分别为26/43/56亿元，后续将逐步被新技术取代。

2019年11月，阿里巴巴联合中恒电气、台达正式推出巴拿马电源。巴拿马电源柔性集成了10kV配电、隔离变压、模块化整流和输出配电等环节，具有占地面积小、交付速度快、可靠性高、效率高、成本低等优势。巴拿马电源采用移相变压器取代传统变压器，实现低THD和高功率因素，省去传统方案中的功率因数校正环节；全链路效率提升2-3个百分点，占地面积减少约60%，建设周期缩短50%。巴拿马电源核心厂家目前包括台达、中恒电气、维谛，伊戈尔为巴拿马电源提供移相变压器产品。

固态变压器（SST）有望成为下一代AIDC供电系统解决方案

固态变压器（SST）也称为“能源路由器”或“电力电子变压器”，由电力电子变换器和高频变压器组成，可实现高压交流至低压直流/交流的电压变换及能量双向流动。相较于传统的工频变压器，电力电子变压器不仅具备电压等级变换和电气隔离功能，还能够提供不同电压等级的多个直流端口，以满足直流电网或交直流混合电网中直流设备的需求，从而实现更加灵活和高效的电能管理，潜在应用场景包括电动汽车、铁路牵引、数据中心、新能源并网、直流配网等。

相比于传统变压器，固态变压器集电气隔离、电压变换、无功补偿、谐波抑制、电压平衡等功能于一体，且不需要大量的铁芯、占地面积小、重量轻，易于安装和集成，可实现直流、交流多端口输出，且采用模块化设计便于扩容；然而，由于采用大量电力电子器件且进行多级变换，固态变压器成本较高、能量转换效率较低。

数据中心是典型的直流负载，且对于功率密度和占地面积要求极高，且考虑完整供电链路后SST方案较HVDC具有更高的整体效率，有望成为SST重要的应用场景；需要说明的是，固态变压器（SST）由于存在电压制式及拓扑器件成熟度问题，在可靠性，可维护性及使用规范方面面临着挑战，现在仍以试点为主，产品生态有待进一步完善。根据GlobeNewswire预测，2024年全球固态变压器市场规模预计达到2.07亿美元，伴随固态变压器在充电站、配网系统以及数据中心应用的不断渗透，2033年市场规模预计增长至5.86亿美元，复合年增长率为12.27%。

报告节选：

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）