我们正处于一个数据爆发的时代,数据的激增直接推动了数据中心的快速发展。特别是AI技术的迅猛发展,带动了人工智能数据中心(AIDC)需求的显著上升。AIDC的算力较传统数据中心呈万倍级增长,服务器功率也从过去的几KW跃升至当前的100多KW,未来甚至可能达到600KW以上。
功率密度的巨大变化,对AIDC的储能电源在功率、响应速度等方面提出了远超传统数据中心的新要求。
AIDC带来的储能电源变革
随着AIDC技术的发展,其对供电中断的容忍度越来越低,分钟级甚至秒级的断电就可能造成重大损失。这要求备电用的储能电池不仅需要具备更高的放电功率以匹配高功率服务器,还必须拥有更短的响应时间和更长的后备时间。
在此需求推动下,锂电池正在快速替代铅酸电池。其中,磷酸铁锂电池凭借高安全性和长循环寿命的优势,又在加速替代三元锂电池。而固态电池预计将在未来2-3年内逐步应用于对可靠性要求极高的AIDC备电场景。
同时,该场景下的储能系统自身的可靠性、安全性必须达到数据中心级标准,以应对新能源供电的波动,保障算力的稳定输出。不过,目前AIDC场景下的储能应用仍处于验证阶段。
此外,AI算力芯片的负荷呈阶跃脉冲状,极易影响电网和供电设备的稳定。单机柜功率相比传统数据中心提升了数十倍,直接要求电源和储能系统具备超高的功率输出能力。
新的要求催生了新的应用场景和市场机会。主要的应用场景之一是备电侧,通过UPS(不间断电源)、BBU(电池备份单元)等进行替代或增强。这是当前最主流的场景,即采用高功率锂电池系统为AIDC提供短时后备电源,直至柴油发电机启动或市电恢复。
另一个场景则是能源侧。由于AIDC能耗极高,行业正在探索“绿电直供+配套储能”的供电方式。由于光伏、风电等新能源存在间歇性和不稳定性,配套的储能系统需要达到毫秒级的响应速度,才能确保AIDC获得24小时不间断的稳定供电。
这也带来了液冷技术快速渗透的新市场机遇。传统风冷已无法满足高热密度机柜的散热需求,冷板式液冷、两相浸没式液冷成为主流。预计到2026年,AI芯片的液冷渗透率将达到47%,有效控制核心组件温度并提升能效。电源系统也将与散热系统进行深度整合,以保障整个系统在高功率下的稳定运行。
从市场规模来看,这一领域将保持高速增长态势。第三方数据显示,2025年至2030年,全球AIDC备用电池市场的年复合增长率预计将高达80%。到2030年,仅备用电池市场规模就有望突破100GWh;若考虑绿电直供,配套的新型储能市场规模可能超过300GWh。
与此同时,国内企业正在积极布局。例如,南都电源凭借在磷酸铁锂高压锂电方案上的先发优势和全球化布局,获得了大量订单;阳光电源利用其在光伏逆变器和储能系统的全链条能力,提供一体化解决方案;双登股份则将通信储能的高倍率技术迁移至AIDC领域。
AIDC电源方案
随着AIDC的普及,一个快速增长的千亿级电源市场正在形成,并对技术路线和行业格局产生深远影响。据相关机构测算:
- 柜外电源市场规模预计到2030年达到996亿元。
- 服务器电源市场将在2030年达到1470亿元。
- HVDC(高压直流)在2024-2030年的复合增速高达97.8%。
- 备用电池市场规模预计到2030年突破100GWh。
- SST(固态变压器)市场预计到2030年全球市场规模超1000亿元,2027年下半年开始放量,2029-2030年将成为主流。
此外,市场数据显示,2024-2030年中国数据中心容量的年复合增长率预计达27%,远超全球8%的增速,其中供配电系统占AIDC总投资的10-15%。
在核心发展趋势上,架构高压化是主要方向,正从过去的336V向800V演进。例如,英伟达力推的800V HVDC架构已成为确定性方向。其在2025年GTC大会上宣布,为支撑1MW+的机架功率,将在2026年推出800V DC供电系统。相比传统的240V/336V HVDC,800V方案可降低线缆损耗45%、减少铜用量70%。
技术路线也呈现出代际升级的特点:从交流UPS到传统HVDC,再到800V HVDC,最终向SST(固态变压器)发展。SST方案主要用高频变压器替代工频移相变压器,效率可达98.3%,体积仅为传统的1/5,并支持双向能量流动。
值得一提的是,海外传统UPS/HVDC厂商(如伊顿、维谛、施耐德)面临研发周期长的瓶颈,正寻求与中国厂商进行代工合作。中国企业凭借电力电子技术和快速响应能力,正通过OEM/ODM方式切入海外供应链。其中,麦格米特已成为英伟达官方认证的唯一中国电源供应商,其推出的800V/570kW Side Rack,效率超过97%。
阳光电源也已设立合肥阳光源智科技,专注AIDC电源业务,计划在2026年实现首批HVDC/SST产品量产,重点发展800V HVDC系统替代UPS,同时布局SST技术。
维谛技术计划于2026年下半年率先量产800V DC产品系列,包括整流器、母线槽、备电系统等,并且同步英伟达800V技术路线,提供端到端解决方案。
台达作为800V HVDC的领导者,其核心方案为19英寸72kW HVDC电源机架,支持800V输出,效率达98%,具备180%突波响应能力。其液冷CDU方案已获得NVIDIA GB200认证,提供“电-冷”协同解决方案。
安世博专注于DC供电方案,以提升全链路效率为目标,其推出的DC2.0方案与“巴拿马2.0”方案,已在东数西算节点部署,全链路效率超过97%。
中恒电气同样采用巴拿马电源方案,拥有240V/±400V/800V全系列产品,效率超过97.5%。巴拿马电源集成了10kV配电、变压、整流等功能,可将交付周期缩短50%。
科华数据则强调“电力+算力”双轮驱动,提供数据中心与清洁能源的一体化方案,拥有全电压等级产品以及储能微网解决方案,其240V/400V/800V产品已通过UL/CE认证。
南都电源主要聚焦于高安全、高功率的锂电备电与储能系统,以磷酸铁锂高压锂电方案为主,已获得北美等全球头部客户的批量订单,适用于备电和绿电直供等多种场景。
小结
AIDC电源市场正经历“技术架构代际升级”与“供应链格局重塑”的双重变革。短期来看,800V高压直流架构路线已非常明确,并将从2026年开始逐步放量。中期来看,能够完美融合高效、紧凑和绿色能源接入特性的SST技术将成为主流。同时,“绿电直供+储能”的模式将从探索走向成熟,为储能市场开辟数百GWh规模的新增量。
