一. 驱动逻辑
数据中心供电架构演进趋势:交流UPS→直流HVDC(240V)→中高压直流HVDC(800V/巴拿马电源)→固态变压器(SST)。
OCP大会上,英伟达发布800V DC架构白皮书,采用中压整流器+SST作为解决方案;伊顿已小批量供应SST,用于Rubin样机测试。
(1)中压整流器:由降压变压器、整流模块、滤波器及保护装构成。
(2)SST:结合中压交流输入、功率整流模块及直流输出部分,结构紧凑、具备高功率容量及可扩展性。
此前,谷歌、微软发布AIDC下一代供电架构,均明确了SST应用趋势。

二. SST概览
固态变压器(SST)是一种基于电力电子变换和高频电磁耦合技术的电能转换设备,用于实现电压转换、电能质量调节、双向功率流等功能。
(1)核心区别:传统变压器采用铁芯线圈结构,SST采用半导体器件(如IGBT、SiC MOSFET)和高频开关技术。
(2)工作原理:交流电输入(如10kV AC)→固态变压器→直流电输出(如800V DC),包含AC/DC、DC/DC、DC/AC三级变换。
(3)应用场景:数据中心、新能源并网(光伏/风电)、电车快充站、智能电网、工业自动化、轨道交通。
2.1 组成结构
(1)电力电子变换器:实现电压双向变换(AC/DC、DC/AC),采用功率器件(如IGBT、SiC MOSFET)。
(2)高频变压器:实现电气隔离和电压变换(DC/DC),采用非晶纳米晶合金磁芯。
2.2 核心优势
(1)效率高:98%-98.5%,优于HVDC的95%-96%,巴拿马电源的97%-97.5%)。
(2)体积小:省去中压配电柜和工频变压器等降压环节,体积/重量减少60%–90%。
(3)集成度高:集成APF、SVG等,单设备完成电气隔离、降压、整流、配电,简化供电链路。
(4)高扩展性:支持多端直流接口,兼容交直流混合系统,适配光伏、储能、氢能等绿电接入。
三. SST布局厂商
SST目前处于样机研发和测试阶段,主要挑战包括高成本(SiC/GaN器件)、高频热管理问题、可靠性验证等。
海外布局厂商:西门子、伊顿、台达、纳微、维谛。
国内布局厂商:
(1)SST整机:金盘科技(对接谷歌和微软、英伟达样机合作)、四方股份、阳光电源、特锐德。
(2)高频变压器(核心组件):新特电气(维谛合作)、京泉华(伊顿独供)。
(3)中压整流器(方案配套):中恒电气(巴拿马2.0)、伊戈尔(台达合作)。
(4)纳米晶材料(高频变压器磁芯):云路股份(绑定金盘)。