固 態 變壓器（SST）：下一代數據中心供電技術的 突 破

一、SST（固態變壓器）的核心概念與技術突破

SST 定義：固態變壓器（Solid-State Transformer，SST）是一種基於電力電子技術的新型變壓器，通過高頻隔離技術將中壓交流電（如 10kV）直接轉換爲低壓直流，替代傳統工頻變壓器和 UPS 系統。其核心由電力電子變換器和高頻變壓器構成，採用半導體器件（如 SiC、GaN）和高頻開關技術實現電能轉換。

核心優勢：

效率革命：傳輸效率超 98%（傳統方案僅 92%-94%），例如伊頓方案效率達 98.3%，臺達方案支持 HVDC 800V 配電，效率提升顯著。

空間重構：佔地面積較傳統方案減少 60%-90%，高度集成化設計省去中壓配電櫃和工頻變壓器環節。

新能源適配：支持光伏、儲能等直流供電，完美契合數據中心綠電目標，例如西電電力電子的 2.4MW 級 SST 已應用於 “東數西算” 貴安數據中心。

關鍵變化：

架構簡化：傳統供電鏈路（工頻變壓器 + UPS）被單設備替代，減少 40% 以上組件數量。

雙向流動：支持 AC/DC/AC 多模式轉換，適配交直流混合系統，例如世紀互聯與伊頓合作的能源路由器可實現多能源綜合接入。

智能控制：集成電網故障保護、電能質量調節等功能，例如國家電網在烏鎮部署的 10kV SST 實現光伏、儲能、充電樁的即插即用。

二、國際巨頭與廠商的 SST 佈局

（1）CSP（雲服務提供商）：谷歌、微軟明確 SST 路線

根據行業調研，谷歌、微軟在新一代 AI 數據中心（AIDC）供電架構中已明確採用 SST 方案，作爲 HVDC（高壓直流）的下一代升級技術。其核心目標是通過 SST 的高效能和高集成度，匹配英偉達等廠商的 800V HVDC 算力平臺需求，預計 2027 年前後實現規模化部署。

（2）USP（不間斷電源）廠商：伊頓、臺達技術落地

伊頓：與世紀互聯合作發佈 10kV 中壓能源路由器，融合固態變壓器和智能管控技術，實現數據中心多能源接入，效率達 98.3%，並採用 SiC 器件提升可靠性。

臺達：提出 SST 機櫃和 1OU（1 機架單位）、80kW DC/DC 電源架設計，目標在數據中心內實現 HVDC 800V 配電，同時在 2025 年 APEC 大會期間展示了液冷與 SST 結合的綠色算力方案。

（3）半導體與電源廠商：英偉達生態協同

英偉達聯合伊頓、維諦、納微半導體等推進 800V HVDC 架構，SST 作爲核心組件被納入技術路線。例如，納微半導體的 GaN/SiC 技術被選中支持英偉達的 1MW 級 IT 機架供電，維諦計劃 2026 年推出 800V DC 電源產品組合。

三、SST 高頻變壓器的研發進展

（1）材料與結構突破

SiC/GaN 器件應用：例如爲光能源的 SST 採用混合三電平拓撲，成本降低 50%，效率達 98.5%，並適配電動汽車超充場景。

絕緣設計優化：中壓高頻變壓器通過內外雙層屏蔽結構，主絕緣應力峰值降低 50%，出線端電場集中問題通過應力緩釋材料解決，樣機功率密度達 11.2kW/L，效率 99.6%。

（2）商業化案例

數據中心：西電電力電子的 2.4MW 級 SST 已在貴安數據中心驗證新能源接入可行性，國家電網在烏鎮部署的 10kV SST 實現柔性臺區規模化併網。

新能源充電站：特斯拉超充站採用 SST 實現快速充電和電網雙向調峰，韓國 LS 集團的液冷電纜 + SST 充電平臺已商用化。

四、AIDC 應用 SST 的現狀與挑戰

（1）當前階段：早期滲透，2028 年或迎拐點

滲透率：2025 年全球 AIDC 中 SST 滲透率不足 5%，主要集中在高端項目（如 “東數西算”），預計 2028 年前後隨成本下降和技術成熟進入批量落地期。

市場空間：若 2030 年全球 AIDC 裝機量達 100GW、滲透率 20%，SST 市場規模有望超 100 億元，國內企業如西電電力電子、新特電氣具備先發優勢。

（2）主要障礙

成本高企：SiC/GaN 器件佔 SST 總成本 40%-50%，當前價格約 1-1.5 元 / W，是傳統方案的 2-3 倍。

可靠性驗證：高頻熱管理和長期運行穩定性仍需驗證，例如伊頓方案通過冗餘模塊和高可靠器件提升可靠性，但量產良率待提升。

標準缺失：行業尚未形成統一技術標準，不同廠商方案兼容性不足，制約規模化推廣。

五、國內上市公司 SST 佈局深度解析

（1）產品開發類：新特電氣（301120.SZ）

技術路徑：與維諦合作研發 SST，爲數據中心提供移相整流變壓器，單機容量達 6MVA，國內變頻領域市佔率 30%-40%。

應用場景：已向華爲、維諦供貨，產品適配 800V HVDC 架構，未來有望受益於英偉達生態需求。

（2）解決方案類：四方股份（601126.SH）

技術儲備：開展固態變壓器技術方案研發，重點佈局智能電網和新能源接入場景，與國家電網合作推進 SST 在微網中的應用。

差異化優勢：融合數字孿生技術，提供全生命週期運維服務，提升 SST 系統可靠性。

（3）技術研發類：

伊戈爾（002922.SZ）：聚焦高頻變壓器設計，爲光儲充場景提供多端口 SST 能量路由技術，與陽光電源等廠商合作開發高效轉換模塊。

科陸電子（002121.SZ）：研發多端口 SST 能量路由器，支持分佈式能源併網和智能配電，技術適配電網側和用戶側需求。

泰永長征（002927.SZ）：探索基於第三代電力電子器件的中壓 SST 模塊，重點突破高頻隔離和寬範圍電壓調節技術。

（4）潛在標的：

西電電力電子（中國西電子公司）：國內 SST 領軍者，2.4MW 級產品已應用於 “東數西算”，預計中期可貢獻 2-3 億利潤增量。

雲路股份（688190.SH）：納米晶合金材料供應商，爲 SST 高頻變壓器提供核心鐵芯，技術壁壘高。

六、未來趨勢與投資邏輯

技術迭代：SiC/GaN 器件成本下降（預計 2028 年降 30%）和高頻變壓器效率提升（目標 99%+）將加速 SST 滲透。

政策驅動：國內 “雙碳” 目標和 “東數西算” 工程推動 SST 在綠色數據中心的應用，2025 年相關補貼或達售價 15%。

市場分層：短期聚焦高端 AIDC 和新能源充電站（如特斯拉超充），中長期向工業配電、智能電網延伸。

投資主線：優先關注具備量產能力的龍頭（如新特電氣、西電電力電子），以及材料 / 器件環節（如雲路股份、納微半導體）。

總結

SST 作爲數據中心供電架構的下一代技術，正從概念走向商業化落地。谷歌、微軟等 CSP 的明確佈局和伊頓、臺達等廠商的技術突破，標誌着行業進入關鍵窗口期。儘管當前面臨成本和可靠性挑戰，但隨着材料技術進步和政策支持，SST 有望在 2028 年前後迎來規模化應用。國內上市公司中，新特電氣、四方股份等已形成差異化競爭力，而高頻變壓器和 SiC 器件環節將成爲核心受益領域。投資者需密切關注技術迭代進度和頭部企業訂單落地情況，把握這一能源革命的歷史性機遇。

來源：籽曰投研