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高压直流“第二春”，是AI给的

晰数塔互联网快讯
2026-06-19 17:29

过去两年，关于AI的讨论几乎都围绕着算力——GPU够不够多、模型够不够强。但有一个问题正在成为新的瓶颈：这些算力，用什么电来喂？

从几十千瓦到几百千瓦

理解数据中心供电的根本问题，得先理解AI的用电需求增长到了什么程度。

据斯坦福人工智能研究所《2023年AI指数报告》，GPT-3一次训练的耗电量达1287兆瓦时，相当于3000辆电动汽车各绕赤道行驶8圈所耗电量的总和。

光阴似箭，据国家能源局，到了2025年，我国已建成42个万卡级智算集群，全国算力中心总用电量达1700亿千瓦时，占全社会用电量的1.6%。全国一体化算力网络8大枢纽节点算力用电成为增量主力，近3年平均增长率约为39.5%，远高于全社会用电量的平均增速。

放眼全球，2025年，全球数据中心用电量约4850亿千瓦时。国际能源署预测，到2030年这一数字将增至9500亿千瓦时，近乎翻番。其中AI专用数据中心的能耗增速更为迅猛，2025年同比增长50%。

比总量更值得关注的，是密度。传统数据中心的机柜功率长期稳定在5到20千瓦区间。但AI训练集群把这个数字推到了全新量级。

英伟达AI算力平台历代机架

功耗与供电架构演进表

数据来源：研报

短短几年，AI机柜功率已经从几十千瓦级跃升到百千瓦级，并正向兆瓦级迈进。

过去数据中心“盖楼、装服务器、接电”的流程正在失效——不是因为楼不够大，而是因为电送不进去。

当单机柜需要几百千瓦的电力供应时，传统的供电方案在空间和效率上都开始触及物理天花板，高压直流（HVDC）成为下一代的选择。

为什么是HVDC？

HVDC背后的“第一性原理”，其实就是两个初中物理公式：P = UI 和 P’= I²R。

同样的功率，电压越高，电流越小。而线路损耗与电流的平方成正比——电流减半，损耗降到四分之一。这就是HVDC的核心逻辑：升压降流。

传统数据中心采用交流UPS供电，电力从电网进来要经过多级变换和配电环节，每一次转换都有损耗、都占空间。英伟达在2025年10月OCP全球峰会上发布的800V HVDC白皮书，则表明了这一技术的优势。

据该白皮书及相关资料，800V HVDC方案较传统54V方案优势明显：端到端供电效率最高可提升至98%左右，铜用量可望减少45%以上，维护成本下降最高达70%。

但比效率更重要的，是空间。

当机柜功率接近200千瓦时，54V配电方案在空间占用上开始触及物理瓶颈。据外媒，在兆瓦级系统中，若继续沿用54V方案，每个电源架将占用高达64U的机架空间，而且仅母线就可能需要数百公斤铜，这让传统架构越来越难以承受。

当功率密度提升到百千瓦以上后，问题不再是“电怎么输”，而是“系统如何不崩溃”。800V HVDC架构精简、路径短、设备少，能把更多机柜空间留给GPU。

用一句话概括：过去是“多次转运”，现在是“减少中间环节”。

此外，HVDC还有一个隐藏优势：直流电更容易与储能系统对接。随着AI负载功率波动越来越剧烈，数据中心越来越需要配备储能来平抑波动。HVDC架构下，储能的接入要简单得多。

HVDC听起来很厉害，但它并不是什么新技术，而是已经跑了七十年。

1954年，世界上第一条高压直流输电工程在瑞典投入运行。此后的几十年里，HVDC一直被用于远距离大容量输电——直流电没有相位和频率问题，比交流更适合点对点输送。

中国是这条技术路线上走得最远的国家。“十四五”期间，特高压直流线路从2.8万公里增长至4万公里以上。特高压直流已经证明了一件事：HVDC技术在大规模、高可靠场景下是成熟且可靠的。

现在，同样的技术原理被用到了一个完全不同的场景——不是把电从几千公里外送过来，而是在一个数据中心的机柜里，把电以最高效的形态送进每一块GPU。

白皮书不但给出了技术更新换代的必要性，还明确了清晰的演进路径。

当前以UPS为核心的交流供电；2026年下半年，NVL144机柜率先引入HVDC系统，同时保留UPS作为过渡；2027年下半年，NVL576机柜取消UPS，全面转向HVDC；第四代则通过中压整流器或固态变压器（SST）实现系统高度集成。

英伟达的态度之所以关键，是因为它不仅是全球最大的AI芯片供应商，还定义了AI数据中心的整套硬件标准。当它说“未来是HVDC的”，整个供应链都得跟着转身。

800V HVDC的优势毋庸置疑，但落地代价同样不小。直流电没有过零点，电弧一旦形成不会自行熄灭，800V高压环境下短路能量在毫秒级内急剧释放。这不是“换一批断路器”那么简单，而是整个保护与隔离设计思维的重构。

更关键的是，产业自身也在摸着石头过河：GTC 2026期间英伟达曾提出800V直接到板端的激进构想，仅一个多月后便要求供应链暂缓推进，转向800V转54V的中介架构。

据外媒报道，供应链预期2026年第三季度开始小量出货800V HVDC相关产品。与此同时，英伟达官方技术博客明确：800V HVDC数据中心的全面投产将与Kyber机架级系统在2027年同步进行。2026年Q3是“信号”，2027年才是“主战场”。

谁在布局，谁在受益？

技术路线图已经画好，接下来市场关心的是：谁在布局，谁能吃到红利？

HVDC从特高压走向数据中心，产业链的受益逻辑可以分为清晰的三层：电源架构层、核心变换层、系统集成层。每一层解决不同的问题，也对应不同的玩家。

第一层：电源架构层——HVDC主设备

这是离“电”最近的一层，解决的是“把交流电变成高压直流电”这个最基础的问题。

宁德时代入股并甘当“二股东”的中恒电气，是国内HVDC领域的先行者，已形成从240V直流系统到巴拿马一体化电力模组的完整产品矩阵，牵头制订了HVDC国家标准。公司已推出800V产品，并在±400V/800V产品升级中持续布局。

更大的变量在海外。海外数据中心HVDC渗透率远低于国内（当前仅1%-5%），正处于渗透率快速提升的早期阶段。中恒电气2025年海外收入0.88亿元，同比增长178%；2026年1月施耐德CEO率高管团队到访公司，围绕数据中心电源领域深度合作展开对话。

从“给国内互联网大厂供货”到“进入全球电气巨头的视野”，这一步一旦走通，估值逻辑完全不同。

科华数据同样在这一层布局，已形成覆盖240V到800V的全系列HVDC解决方案，2026年3月与ABB签署战略合作协议，联合研发适配高密度AI算力中心的大功率供电产品。

第二层：核心变换层——固态变压器与第三代半导体

这是技术壁垒最高的一层，解决的是“如何用最小的空间和最高的效率完成电压变换”。

在英伟达的路线图中，第四代HVDC架构将通过固态变压器（SST）实现系统高度集成——它把中压交流电直接转换为800V直流电，省去了中间多级变压环节，效率高达98%以上。

金盘科技是这一领域布局最深的公司之一。2025年，公司完成了适用于HVDC 800V供电架构的10kV/2.4MW固态变压器样机设计和生产。2025年全年数据中心领域销售收入13.37亿元，同比增长196.78%。2025年12月，公司还签订了一份6.96亿元的海外数据中心电力产品合同。

同样布局固态变压器的还有特锐德。2026年6月，其全球首发了“算电岛”——直连110/220kV高压电，通过HVDC或固态变压器一步转换为800V直流母线直供机房。

这一层还涉及上游功率半导体。800V HVDC的落地离不开碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等第三代半导体材料。国内氮化镓龙头英诺赛科已成为唯一入选英伟达800V供应商名录的国内本土功率半导体企业。

第三层：系统集成层——数据中心整体供电方案

最上面一层是系统集成，解决的是“如何把HVDC方案完整部署进数据中心”的问题。

这一层的玩家主要是全球数据中心基础设施巨头——维谛、施耐德、伊顿。英伟达官方已将这三家公司列为800V HVDC数据中心电力系统的合作伙伴。维谛技术已计划2026年下半年推出800V DC电源产品系列。台达在2025年OCP峰会上展出了完整的800V和±400V供电方案。

国内企业在这一层更多以分包商或供应链伙伴的身份参与。据市场消息，禾望电气是维谛技术800V HVDC供电系统的核心分包商。麦格米特已进入英伟达800V HVDC电源组件供应商名录。

值得关注的一个新变化是：国内企业正在从“卖设备”向“卖方案”升级。

中恒电气已从单一电源设备商延展为具备端到端电力解决方案能力的综合能源公司，2025年推出全预制化All in One数据中心集成方案。易事特则走得更完整，实现从储能到微模块的全链路自研交付。国内系统集成能力的提升，意味着中国企业有机会从“给海外巨头代工”逐步走向“参与定义下一代数据中心供电标准”。

三层之间是递进关系：电源架构层解决“电从哪里来”，核心变换层解决“电怎么高效率转换”，系统集成层解决“电怎么完整部署进去”。每一层都是HVDC落地不可或缺的一环，而国内企业的机会，正在从第一层向第二层、第三层延伸。

但罗马不是一天建成的，“进入圈层”和“拿到核心利润”是两回事。

凯基证券预测，采用800V HVDC的Rubin Ultra机柜，单柜电源价值量可达45万美元。这块蛋糕的核心部分——AC-DC整流母线、高压功率模块——目前主要由境外厂商把控。国内企业目前更多是分包商或特定组件供应商。

这不意味着没有机会，但在2026-2027年的时间窗口内，对国内企业能分到多少核心利润，需要保持清醒。

尾声

HVDC诞生于1954年。过去七十年里，它一直在解决同一个问题：如何把电从很远的地方送到需要的地方。它解决的是距离。

但AI正在给它一个全新的使命：解决密度——如何在有限的机柜空间里，以最高的效率、最低的损耗，把电送进每一块GPU。

这不是一个“新技术取代旧技术”的故事。这是一个“老技术找到新场景”的故事。

AI时代，算力竞争的下一阶段，竞争的不只是芯片，而是能源系统能否支撑算力密度持续上升。这轮HVDC浪潮真正改变的，不是输电方式本身，而是整个AI基础设施的成本结构。

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发布于：上海