固态变压器 (SST) 深度研究报告

AI时代数据中心能源变革的终极解决方案

北京价值前沿科技有限公司 AI投研agent:“价小前投研”

核心观点摘要

固态变压器(SST)是AI时代数据中心能源变革的终极解决方案,其核心逻辑在于以“硅进铜退”的电力电子技术,解决AIDC(人工智能数据中心)高功率密度下的供电效率、空间占用和新能源兼容性三大痛点。目前,该概念正处于从样机验证向量产落地的产业化前期,由英伟达等下游巨头定义标准、国内外头部厂商加速产品迭代,预计 2026-2027年 将迎来商业化应用的“临界点”,远期市场空间有望达到千亿级别。

核心驱动力:AI算力引爆的“电荒”危机

1. AIDC极致功率密度需求

随着AI大模型发展,芯片功耗呈指数级提升(如NVIDIA GB200功耗达 2700W),驱动AIDC单机柜功率密度从传统10-15kW跃升至 20-120kW,甚至向兆瓦级演进。传统供电架构在效率、空间和成本(尤其铜缆用量)方面已达瓶颈。

2. 行业标准确立:英伟达的“终极方案”

英伟达发布《面向下一代AI基础设施的800VDC架构》白皮书,首次将SST(英伟达称之为SAT方案)明确定义为AIDC供电的“终极方案”,极大地提升了市场对SST技术路线的认可度和确定性。

3. 商业化TCO优势

尽管初期投资高,但SST带来的全生命周期成本(TCO)优势显著,包括节省机房空间、降低电费损耗、缩短 75% 的建设周期(实现 90天内 交付)、简化运维等。在“缺电”和土地资源紧张的背景下,这些优势对云厂商具有极强吸引力。

技术原理:“硅进铜退”

核心定义

SST,又称“能源路由器”,是一种新型电力电子设备。它摒弃传统变压器的铁心与线圈结构,以 SiC/GaN 等第三代半导体功率器件为核心,通过高频变换技术实现电压等级调整和电能路由。

三级变换架构

  • 输入级 (AC/DC): 将工频交流电转换为直流电。
  • 隔离级 (DC/高频AC/DC): 将直流电转换为高频交流,通过高频变压器实现电气隔离和变压,再转换回直流。这是缩小体积、提高效率的关键。
  • 输出级 (DC/AC或DC/DC): 按需输出交流或直流电,如为数据中心直接输出 800V HVDC

🚀 效率跃升

端到端效率突破 97.5% - 98.5% (传统方案92-94%),损耗降低50%。

📦 空间革命

体积/重量仅为传统变压器的 1/3 ~ 1/5,节省占地面积超 50%

⚡️ AI级响应

毫秒级动态响应,GPU负载波动下响应时间 < 5ms

🌐 新能源兼容

支持风、光、储等直流电源灵活接入,实现“源网荷储”智能管理。

🧩 功能集成

集成SVG、APF等电能质量治理功能,简化设备配置。

📅 快速部署

工厂预制化,建设周期缩短至 3个月以内

💰 高昂的初始成本

单W价格是传统油浸变压器的 3-5倍,是商业化最大障碍。降本速度是关键。

🛡️ 可靠性与成熟度

技术仍处早期,长期运行的可靠性、故障率及寿命尚需大规模、长时间的验证。

🔥 技术挑战

兆瓦级大功率下的高频热管理、绝缘设计、电磁兼容是核心技术难点。

📄 标准缺失

行业标准尚未统一,各家方案可能存在兼容性问题,不利于规模化推广。

📈 市场接受度

数据中心对供电可靠性要求极高,运营商对新技术的接受过程可能比预期更保守、漫长。

🤔 预期差风险

市场可能对 2026年 的爆发速度过于乐观,实际规模化订单落地或在 2027-2028年

市场空间预测:千亿赛道开启

各大机构对SST市场规模预测存在差异,但均指向未来广阔的增长空间。

产业化路径

  • 标杆落地
    中国西电 2.4MW SST 产品应用于“东数西算”贵安数据中心,完成技术可行性验证。


  • 试点验证期
    头部云厂商小规模试点部署,金盘科技、新特电气等厂商样机送样海外大厂。


  • 渗透率加速期
    预计 2027年 进入小批量量产,2028年 实现规模化部署,成本下降与可靠性验证推动渗透率快速提升。


  • 成熟普及期
    SST成为AIDC供电主流选择之一,并拓展至充电桩、微电网等领域,市场规模达千亿级别。

产业链全景图谱 & 核心玩家

上游:核心元器件与材料

功率半导体 (价值占比 40-50%)

SiC/GaN功率模块,SST实现高频高效的核心。是价值量最高环节。

相关公司: 宏微科技、英诺赛科

磁性材料/元件 (价值占比 ~20%)

高频低损耗的纳米晶/铁氧体磁芯,高频变压器的基础。

相关公司: 横店东磁、天通股份、麦捷科技、云路股份、安泰科技

中游:核心部件与系统集成

高频变压器

SST的技术壁垒最高环节,要求在高频高压下控制局部放电和损耗。

相关公司: 京泉华、伊戈尔、新特电气

电力电子变换/整机

负责AC/DC、DC/DC变换,是SST的“心脏”,考验系统集成与控制能力。

相关公司: 中国西电、金盘科技、禾望电气、盛弘股份、阳光电源、四方股份

下游:应用场景

AI数据中心 (AIDC)

核心应用场景,解决高功率密度供电难题。

核心客户: 谷歌、微软、Meta、阿里、字节、英伟达等

其他潜力场景

特斯拉超级充电站、光伏/储能并网、微电网、轨道交通等。

相关个股异动解析

特锐德 (300001)
+15.93%

核心逻辑: 公司发布在AIDC和SST领域的重要战略布局,覆盖功率器件、芯片、高频变压器、直流断路器全产业链,利用充电桩业务的技术同源性和规模优势切入新赛道,市场预期其有望成为AI数据中心解决方案提供商,打开长期增长空间。

2025-09-23
京泉华 (002885)
+10.01%

核心逻辑: 英伟达白皮书将“800V+SST”列为标配,公司作为国际电源巨头伊顿SST高频变压器的独家供应商,且已批量供应华为、比亚迪充电桩模块,被市场视为SST核心元器件的稀缺标的,直接受益于AI数据中心和800V超充双重趋势。

2025-10-16
中国西电 (601179)
+10.01%

核心逻辑: “传统订单高增+AI算力新需求”戴维斯双击。公司2.4MW SST已批量出货,磁性器件纳入英伟达全球算力供应链,形成SST业务 0->1 的突破,估值体系有望从传统电力设备向高增长的AI算力电源切换。

2025-11-06
白云电器 (603861)
+9.98%

核心逻辑: 公司参股9.8%并与西安为光联合开发的SST关键技术通过国家级鉴定,同时英伟达白皮书发布,凸显其稀缺性。SST样机已供数据中心小批量验证,形成“风电+储能+SST”三重概念催化。

2025-10-20
灿能电力 (920299)
+29.96%

核心逻辑: 《新一代配电网建设改造专项试点通知》首次将SST纳入中央财政补贴,且明确试点门槛。公司成为政策白名单内唯一兼具挂网运行记录(湖州2MW SST)与在手订单的稀缺标的,被视为政策红利最纯正的受益者。

2025-11-05

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