当AI服务器单柜功率从千瓦级跃升至兆瓦级，数据中心对供电系统的效率、可靠性和扩容性提出了前所未有的要求。传统 UPS 供电方案在高功率场景下暴露的效率瓶颈（实际运行效率仅 94% 左右）、空间浪费（MW 级机架需占用 64U 空间）和铜耗过高（单 MW 机架用铜量达 200 公斤）等问题日益突出，而高压直流（HVDC）技术凭借全负载 97%+ 的效率、99.99999% 的单路可用性等核心优势，正成为超大型数据中心的主流选择。从 240V 到 800V 的技术迭代，从国内运营商试点到全球厂商联盟推进，HVDC 行业正迎来市场规模与技术创新的双重爆发。

 1 HVDC 核心优势：用数据说话的供电解决方案

高压直流系统（HVDC）由交流配电单元、整流柜、蓄电池等模块构成，核心是通过 "AC-DC 直接转换" 省去 UPS 的逆变环节，实现高效供电。其优势并非空谈，而是有实打实的数据支撑：

1. 效率碾压：年节电超 40% 的硬核实力

• 供电效率：HVDC 全负载范围效率达 97% 以上，模块化 UPS 为 96%+，塔式高频 UPS 仅 94% 左右
• 实际能耗：以 360kW 功率负载为例，HVDC 年浪费电费仅 8.1 万元，而 2 套 400KVA UPS 年浪费电费达 12.4 万元，每年可节省电费 4.3 万元
• 案例佐证：阿里巴巴张北数据中心采用 HVDC+AHU 自然冷却方案，结合光伏直流供电，PUE 降至 1.10 以下，较传统方案节电超 30%

2. 可靠性爆表：故障发生率仅为 UPS 的 1/12

• 理论可用性：单路 HVDC 可用性达 99.99999%，远超 UPS 的 99.999%
• 实践数据：腾讯数据中心 2022 年 12 月 - 2023 年 11 月期间，HVDC 占比 87% 却仅发生 5 次一级故障，UPS 占比 13% 却发生 61 次一级故障
• 故障恢复：HVDC 蓄电池直连母线，负载瞬时上升时可快速供电；UPS 需经过逆变环节，响应速度慢于 HVDC

3. 成本优化：初始投资省 28%，占地缩 50%

• 初始投资（CAPEX）：360kW 负载场景下，市电 + HVDC 方案投资 110 万元，2 套 400KVA UPS 方案达 154 万元，节省 28%
• 空间占用：巴拿马电源系统（HVDC 集成方案）占地面积仅 110㎡，传统 UPS 系统需 297㎡，减少 50%
• 铜耗降低：800V HVDC 较传统 54V 直流架构减少 45% 铜用量，1GW 数据中心可节省 22.5 万吨铜资源

4. 新能源适配：构建零转换损耗的微电网

HVDC 可直接接入光伏、风电、氢燃料电池等可再生能源，无需额外转换设备。腾讯 T-block 数据中心采用 "光伏 + HVDC" 方案，当日照辐射达 800W/㎡时，光伏直流输出可满足全部负载需求，较传统方案效率再提升 5%。

 2 行业演进：从技术探索到全球共识的十年爆发

HVDC 的发展历程呈现 "海外萌芽、国内爆发、全球升级" 的清晰脉络，关键数据见证行业成长：

1. 国内市场：十年装机量增长 31 倍

• 装机规模：2022 年国内 HVDC 新增装机容量达 930 万安培，较 2013 年的 30 万安培增长 31 倍
• 应用渗透：2023 年运营商和互联网交直流电源市场中，HVDC 占比约 10%，但 2021-2023 年 CAGR 达 33%
• 标准落地：2020 年 GB/T38833-2020 国家标准发布，为 240V/336V HVDC 应用提供全流程支撑
• 案例覆盖：阿里巴巴张北、千岛湖数据中心，腾讯天津数据中心二期，百度阳泉数据中心等均采用 240V HVDC 方案
• 

2. 全球升级：800V 架构开启千亿市场

• 技术突破：2025 年 5 月英伟达联合维谛、英飞凌等成立联盟，推动 800V HVDC 2027 年规模化应用
• 核心价值：800V 方案冷却成本降低 30%，维护成本下降 70%，支持从 100kW 到 1MW + 机架无缝扩展
• 市场空间：800V HVDC 单位价值量 4-6 亿元 / GW，2026-2030 年海外市场空间分别为 78/235/347/317/288 亿元，2028 年国内市场有望达 20 亿元

3. 技术迭代：从 240V 到 800V 的电压升级路径

 3 国内外方案对比：技术路线差异与中国企业机遇

海外 HVDC 与国内方案在设计逻辑上存在显著差异，而这种差异正为中国企业带来代工与直接导入的双重机会：

1. 技术方案差异：从简单适配到系统集成

2. 中国企业的突围机会：供应链与技术双优势

• 供应链切入：台达、光宝、麦格米特等已进入英伟达电源系统供应商短名单，比亚迪电子子公司 Lead Wealth 也在列
• 代工需求：海外老牌厂商研发周期紧张，国内电力电子企业承接海外 HVDC 协助研发及代工需求，工程师团队响应速度成核心竞争力
• 技术积累：英诺赛科已进入英伟达半导体供应商白名单，禾望电气、盛弘股份等在 336V/750V 领域形成差异化优势
• 市场反馈：国内 HVDC 厂商 2024 年营收增速显著，中恒电气数据中心电源板块营收 6.7 亿元，占比 34.06%；科华数据数据中心营收同比增长 34.19%
• 
  

 4 市场空间与竞争格局：集中度高 + 增长迅猛

1. 市场规模：全球千亿级赛道加速形成

• 全球市场：QY Research 预测 2024-2029 年全球 HVDC 市场规模从 10 亿美元增至 157 亿美元，CAGR 达 73.41%
• 国内市场：当前国内 HVDC 市场规模约 10 亿元，UPS 市场规模 90-100 亿元，HVDC 渗透率仅 10%-15%，提升空间巨大
• 关联市场：2023 年全球数据中心 UPS 市场规模 45.25 亿美元，预计 2032 年达 85.02 亿美元，HVDC 替代空间广阔

2. 竞争格局：头部集中，梯队清晰

• 国内 HVDC 市场：2022 年中恒、中达、维谛位列前三，合计市场份额高达 90%，行业集中度极高
• 第二梯队：中达、维谛、动力源、科华各占约 10% 份额，聚焦细分领域
• 产业链分布：
• 上游器件：纳微半导体、禾望电气（GaN/SiC 技术）
• 整机集成：盛弘股份、科华数据、麦格米特、台达
• 终端应用：阿里巴巴、腾讯、三大运营商（占国内需求的 70% 以上）

3. 重点企业业绩表现（2025H1/2024 年）

• 中恒电气：2024 年营收 19.6 亿元（+26.1%），归母净利润 1.1 亿元（+178.5%），数据中心电源营收占比 34.1%
• 科华数据：2025Q2 营收 25.16 亿元（环比 + 106.88%），归母净利润 1.75 亿元（同比 + 14.82%），液冷产品出口海外
• 禾望电气：2025H1 新能源电控业务营收 15.24 亿元（+44.97%），海外营收 1.48 亿元（+54.46%）
• 盛弘股份：2025H1 工业配套电源营收 2.80 亿元（+11.42%），成立专职团队拓展 AIDC 市场
• 
  

 5 未来趋势：800V + 集成化 + 清洁能源，三大方向引领变革

1. 800V 成为 AI 数据中心标配

英伟达计划 2027 年同步部署 800V HVDC 与 Kyber 系统，带动全球 AI 数据中心配电方式从 "低压交流" 向 "高压直流直供" 转型。预计 2026 年海外 800V HVDC 市场规模达 78 亿元，2028 年国内市场突破 20 亿元，2030 年全球市场规模超 280 亿元。

2. 集成化方案渗透率快速提升

阿里巴巴与台达联合推出的巴拿马电源方案，设备数量减少 40%，建设周期从 400 天缩短至 90 天，总建置成本降低 40%-60%。目前该方案渗透率不足 10%，随着单机架功耗提升，预计 2027 年渗透率将突破 30%。

3. 清洁能源 + HVDC 成主流模式

• 光伏 + HVDC：腾讯 T-block 数据中心实现光伏直供，无 AC-DC 转换损耗
• 氢能 + HVDC：微软已采用氢能燃料电池为数据中心供电，HVDC 直接接入无额外转换
• 风电 + HVDC：亚马逊数据中心风电渗透率超 40%，结合 HVDC 提升供电效率

4. 固态变压器（SST）崭露头角

作为下一代潜在解决方案，SST 具备占地小、模块化扩容等优势，台达 10kV-DPSST 支持 240-1000V 多直流等级输出，华为与京东云合作的 SST 供电效率达 95.3%。预计 2024-2033 年全球 SST 市场规模从 2.07 亿美元增至 5.86 亿美元，CAGR 达 12.27%。

结语：AI 算力背后的电力革命，中国企业正抢占先机

当 AI 大模型训练一次需消耗百万度电，供电系统已成为制约算力发展的核心瓶颈。HVDC 技术以效率、可靠、节能的三重优势，正在引发数据中心供电革命。从 2013 年 30 万安培到 2022 年 930 万安培的装机量增长，从 240V 到 800V 的技术升级，从国内试点到全球供应链切入，中国 HVDC 企业正凭借成本控制、技术积累和快速响应能力，在千亿级市场中占据重要地位。随着《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》的推进，HVDC 渗透率将从当前的 10%-15% 快速提升，未来三年有望成为数据中心供电的主流方案，而提前布局 800V、集成化和清洁能源适配技术的企业，将率先享受行业爆发的红利。

欢迎行业专业人士在评论区讨论互动！【抛砖引玉 . 筑巢引凤】

免责声明：1）来源：本公众号文章及图片均来自公开网络，旨在分享，不代表本号观点或对真实性负责。2）版权：若转载内容涉及版权，请原作者联系我们，将及时删除。3）责任：用户使用文章内容时需自行判断，因内容引发的所有损失，本号不承担法律责任。4）解释：本声明的最终解释权归本公众号所有，未尽事宜以法律法规为准。

国产碳化硅，就找明古微——感谢深圳市明古微半导体有限公司长期对本公众号的赞助与支持，深圳市明古微半导体有限公司作为爱仕特科技碳化硅MOS/SBD、中科本原DSP、乐山希尔整流桥堆/FRD等的核心代理商，与其深度合作并联合开发功率模块及电驱、储能系统，为电动汽车、OBC、DC-DC、充电桩、光伏逆变、SVG、PCS、工业电源、家电变频等能源产业提供完整解决方案，更多信息请登录：www.mgmsemi.com