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乐晴行业观察
2025/10/16 08:57
类型 talk 11阅读 1

英伟达HVDC+节能变压器更新...

发布者:乐晴

事件:NV发布800VDC构架的AIDC基础设施白皮书,明确SST为未来AIDC的最终方案,要点如下:

1)GPU机架成为主流后,电力和冷却系统的占地面积已经超过计算设备。

2)GPU功耗代际呈指数级提升,800V直流构架是必然趋势。

3)AI负载率的快速变动带来储能、超容等配置必要性大幅提升。

4)配电演变路径:

-机架输入电压从现在的415/480VAC → 800 VDC。

-系统构架最终向中压AC直接转变为DC演进(即SST)。3)800VDC是当前最好选择,±400V面临4线制导致接线复杂,1500V尚未成熟。

5)机架电源从原来的400V→50V&&50V→12V转变为800V→12V,通过64:1的LLC转换器和变压器实现。

6)基础设施演进路线图:UPS→UPS+分布式HVDC(过渡800V构架,用于改造等需求)→集中式HVDC(依然依赖降压变,另一种过渡方案)→SST(终极方案,单台容量达7.5MW,效率达98.5%甚至更高)。

点评:

NV白皮书表明未来AIDC中,效率和占地面积是核心考量,且在800VDC构架中,先降压后升压的模式没有必要性,SST节奏有望大大提前。

国内进展较快厂商和核心零部件供应商(仅为梳理,不构成投资建议):

四方股份:SST产品成熟度高,产品类型涵盖60kV及以下交直流SST,适配240-800VDC输出,功率范围涵盖0.5-15MW,完全适配AIDC需求,当前广泛应用于包括小型数据中心在内的行业客户。

金盘科技:深耕北美业务二十年,在美本土化能力强,具备墨西哥和北美产能。已完成sst样机研制,有望实现海外sst新突破。

新特电气:sst隔离变压器核心供应商,当前和各类大客户联合研发sst整机。sst隔离变是sst的主要零部件,占价值量比重约1/3,新特有望占据主流份额。

良信股份:sst的大趋势下,配电设备有直流化、固态化、智能化的三个技术趋势,良信国内外布局完善,国内外大客户进展良好,北美ul认证顺利,有望占据sst配电设备主流份额。

风险提示:需求不及预期

英伟达在本次白皮书中提及正在积极探索MV rectifier(中压整流器)和SST在AIDC中的应用。我们持续看好相关产业链的机会。

英伟达提及的产品架构图,UPS逐步到SST/MV rectifier

从图中我们可以看到,涉及4条路径,我们分析如下:

1)415Vac (Today):与传统UPS架构无差异,较好理解

2)800Vdc 改造:这一架构类似此前麦格米特所做的Sidecar方案,前端UPS输出480Vac后进入sidecar将其转化为800Vdc再输出至PSU,该图拓扑架构着重于强电架构弱化了弱电拓扑的部分。

3)800Vdc 混合架构:这一架构在3的基础上进一步整合了UPS/HVDC,相当于扩充了Sidecar的功能

4)MV/SST:13.8kv-35kv直接降压至800Vdc,也是未来终极路线

我们能从中看到什么产业趋势?

1)MV rectifier及SST技术得到了英伟达的认可,我们认为这也是随着机架功率提升的必然结果。具有相关产品布局的公司:巴拿马电源相关产业链中恒电气、伊戈尔(均未覆盖);SST相关产业链:金盘科技、中国西电、四方股份、新特电气(未覆盖)、京泉华(未覆盖)、麦格米特、中恒电气(未覆盖)。

2)离网电源:从架构1、2来看,仍然以Disel Gen(柴发)为备电单元,其中On-Prem Gen(本地部署的离网电源为可选项)。但架构3、4来看,On-Prem Gen成为了必选项,同时多了储能系统BESS,取消了柴发。我们认为这也代表未来离网发电的趋势加强,而当前交期最快的方案即为SOFC。SOFC产业链:Bloom energy、衢州发展、三环集团(均未覆盖)

英伟达发布白皮书,电源端变化:

之前发布的仅【800v hvdc】(类似腾讯的方案),而这次# 进一步明确的方案是【巴拿马2.0+sst】,也就是在原有hvdc的基础上新增中压整流(移箱变压器)等,技术的本质就是现在阿里推的巴拿马电源2.0.

我们看好整个电源板块性机会:持续通胀asp+盈利能力的双升

1)首先,最直接利好的是巴拿马电源2.0,产业链相关:中恒电气;

2)其次,利好海外链潜在HVDC和SST供应商:

hvdc品牌商角度:麦格米特、欧陆通;

Hvdc代工商角度:科士达、科华、优优绿能、通合科技;

sst供应商:阳光、金盘、新特、特锐德;

3)同时,巴拿马2.0(hvdc)+sst时代的到来,利好电源周边品:继续看好竞争格局优的【江海股份】(一级+二级电源)、铂科新材(三级电源)、蔚蓝锂芯(BBU电芯)。

最后,再强调观点:三季报是个坎,对idc来说国产链业绩全面爆发(如科华、科士达,欧陆通业绩承压因为卡受限制,idc跟卡无关)。 海外链确实还没出业绩。

但我们买的是未来26-30年的大时代,而这些公司中,25Q4江海股份已率先给meta等项目实现供货、铂科四季度芯感收入爆发(mps、flex等双加)。同时继续强调赔率投资方法论:电源第一股台达电已6500亿市值,而麦米380亿、欧陆通200多亿,而实际产业和公司的进展在超预期。

事件: OCP大会英伟达发布的文件提到“高功率密度AI工厂建设需要800V直流架构与储能技术深度融合”,说明英伟达对配电架构的考虑正从柜内→柜内+柜外(800V机架)→柜内+柜外+机房外(AI这个高波动负载对电网的影响)通盘考虑。

一方面明确了800V独立电源机架的使用(远期可能升级到直流1500V),一方面新提储能这一增量信息。

1)800V:NV白皮书官图显示四种柜外配电架构,新提中压整流器(对应阿里的巴拿马电源架构)和SST(固态变压器),并明确“英伟达正在探索中压整流器应用和固态变压器技术,作为未来可靠的设施配电解决方案”。

2)储能:白皮书的储能是"广义储能",包括电化学储能(BESS)、超级电容&电解电容等。NV提到“双层储能”策略-【机房外储能】BESS是针对大规模集群的稳态功率波动去削峰填谷、支持电网作用,【机房内储能】超容是在靠近GPU的机架附近起削峰填谷、短时储能作用(有效抑制AI工作负载产生的快速动态功率波动,最快400us)。

观点重申:海外算力升级对AIDC要求持续提升,高压、直流、高功率趋势明显,英伟达再次明确并强调800V HVDC趋势,国内相关公司迎来出海新机遇,继续看好有技术和海外渠道优势的龙头

AIDC是当前成长性最强的方向:

1)柜外电源+储能:阳光电源;

2)柜外电源SST/HVDC/巴拿马电源:金盘科技、中恒电气,四方股份、科士达、科华数据、优优绿能,盛弘股份等;

3)柜内电源:麦格米特,欧陆通;

4)电源核心部件:良信股份、中熔电气、宏发股份,以及京泉华、新特电气、明阳电气。

1)白皮书定位:英伟达800V HVDC白皮书被视作行业里程碑,确认HVDC+HD技术升级是2025年AIDC/HUDC确定性方向,市场反应从无感到顿悟,被视为启动信号。

2)技术路线:给出三阶段演进图-①UPS升级版(2025-2026过渡)、②HVDC(2026中旬放量,匹配NVL1)、③固态变压器SST(终极目标,30年窗口),中压整流器为SST成熟前的折中方案。

3)需求痛点:AI基础设施瓶颈集中在“供电缆+电力运营”,美国电网老旧、建设周期4-5年,海外数据中心供电缺口带来十倍级市场空间,渗透率仅1%→50%+,对应300×以上估值弹性。

4)北美机会:长线赛道锁定“数据中心→用户店面”全链路,两条主线——①存量EPS改HVDC再升SCT;②电能变换与散热技术创新,客户名单(Meta、谷歌等CSP)+NV短名单决定份额。

5)中国公司卡位:2024年仅1家AIDC电源公司在美盈利(电能质量渠道深耕,利润占比6-7%),科华、金盘、盛弘、四方、伊戈尔等相继落地UPS+HVDC方案,2027年后有望随技术周期放量。

6)产品节奏:麦格米特570kW HVDC(无BBU,短时削峰)先行匹配NV114/Rubin;NVR576 500kW级2027下半年放量;服务器ODM(富士康、GE)入局,生态加速。

7)板块享受“渗透率1%→50%+、行业规模10×”双重红利,应给予高估值;逻辑看历史积累、客户参数获取能力及北美渠道深度,例如,科华(宽业务+腾讯背书)、金盘(北美CSP直接合作)排序靠前。

800v白皮书中SST终极方案表述形成短期催化,优选AI变压器板块。

1)英伟达发布白皮书,明确800vDC架构终极方案是中压整流器和SST。

2)美国当地时间10月6日,特朗普在记者会上承认美国电网拖累AI发展,美国相关电力设备需求有望增加,国内电力设备出口企业有望受益。

美国电网设施老化严重、后续电力基础设施将会成为限制美国AI发展的瓶颈。AI带动美国电力需求迅速增长,带动美国电力设备新增需求增长;同时美国电网平均使用寿命已超过40年,而AI对可用电力的并网容量及负荷稳定性提出更高要求,老旧电网已无法满足,进一步刺激替换需求增长。与中国AI瓶颈为芯片瓶颈不同,美国AI芯片领先,预计后续电力基础设施限制将成为美国AI建设的首要瓶颈。

电网资本开支有望增长、输配电相关设备需求增加。预计后续美国电网资本开始将持续提升,同时与电网及配电设备相关的变压器、开关、母线、电源、储能等电力设备需求将快速增长。25Q2三相配电变压器交货周期已从30周攀升至46.4周,结束了自23年年中见顶以来的连续下滑,主要由于数据中心带动需求增加导致供求紧张状况凸显,预计后续多种电力设备供需失衡情况将逐步显现。

1)近期市场关注度比较高,行业今年确实有比较大的变化。

2020年底,变压器国标调整(上一次是2012年):强制性国标GB 20052-2020 《电力变压器能效限定值及能效等级》,对变压器能效指标提出了更高要求,能效要求与国际标准接轨。

2)具体而言:

A、 新标准各类变压器损耗指标下降约10~45%不等。

B、 目前的3级能效变压器,明年6月份开始将被全面淘汰。

C、 到2023年,当年新增变压器中,高效节能数量占75%以上。

D、 新能源发电、高耗能企业,也出台了相关提高节能要求的标准或者条例。

E、 2021年6月开始执行,将组织国家重大工业节能监察,并敦促电网企业淘汰落后产品。

3)配电变压器弹性较大:变压器损耗约占输配电电力损耗的40%,目前全国三级及一下能效标准的变压器近1000万台,大头是配电变压器,其中需要淘汰更换在70%以上。

加上自然的新建项目(75%用节能产品),节能变压器可能有比较大的发展。

4)节能变压器主要有非晶合金变压器与高端取向硅钢变压器两种,非晶合金在配电市场优势更大;高牌号硅钢变压器的原材料硅钢片(75-80-85牌号)目前主要是宝武、首钢集团在研发,供应比较紧张,业内估计其放量可能要2023年

5) 行业格局:国网旗下置信电气在节能变由于其大股东优势,仍然是市占率最高;民企中国规模最大和专注的是扬电科技,非晶规模接近置信,与上游非晶带材合作也比较久。高牌号硅钢产品中,扬电也与宝武等公司有长期合作。

非晶带材主要有安泰科技、云路股份(未上市),都是长期研发,除变压器之外,其产品也可以应用到军工、工业器件(例如升压电感)、未来的电机产品中。相关:扬电科技、安泰科技、云路股份。

*公开资料整理,仅作为行业分析参考,不构成任何投资建议!