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数据中心电源专家交流

2025-08-15 17:14

(来源:纪要头等座)

1、HVDC技术国内外应用差异

·应用场景差异:国内外HVDC技术应用场景差异显著。国外因兆瓦级机柜(单柜功率500K-1兆瓦),交流供电电流过大,需用800伏直流降低电流,且直流配电更简单,用铜量大幅减少。国外单柜功率接近一兆瓦,电源需紧邻机柜供电,多台机柜集群算效受光纤距离影响。国内功率密度低,常规机柜功率20-40千瓦,采用集中式配电,2.5兆瓦高压直流电源可带100个柜子,电源放配电房,对电源密度要求低。

·市场交集情况:当前国内外HVDC市场暂无交集。国外主要供应商为台达、伟弟、Flex伟创立,进行研发深化并接到大厂需求;国内与国外因应用场景和需求不同,各自发展。

2、HVDC市场需求与规模

·需求驱动场景:HVDC需求主要源于训练集群场景。大模型训练的大集群用电量极高,单个集群可达1G瓦级,用高压直流电源可使单数据中心用铜量从50吨减至15吨,减少70%,显著减轻系统负担,在训练集群中应用价值大。推理场景因交流电源通用灵活,仍以交流为主。训练需求增速与头部云服务提供商(CSP)资本开支(CAPEX)增长同频,头部大厂CAPEX年增长约30%,预计2026-2027年训练需求保持该增速,为HVDC高增长期;2027年后训练需求或减少,推理需求增加。

·国内市场规模:国内HVDC市场由特定用户需求构成。阿里自建项目年需求400-500兆瓦,托管用交流电源;腾讯自建200-300兆瓦,托管100-200兆瓦,合计约400兆瓦;运营商年需求约1.2G瓦;百度、快手年需求约50-100兆瓦。国内HVDC市场总量约1.2G瓦。价格上,国内HVDC售价最高约0.3元/瓦,阿里巴拿马电源因电路设计简化、定制集采及最低价中标规则,价格低至约0.25元/瓦。

·海外市场价格:海外HVDC价格约0.225-0.25美元/瓦。成本高于国内,一是遵循UL标准,器件需UL认证,成本翻倍,且用OCP专用工业连接器,配电成本更高;二是技术差异,海外采用高频设计,用碳化硅甚至氮化镓等高频器件,成本增加。

3、液冷技术架构与零部件变化

·GD200与GD300架构对比:GD200与GD300在液冷架构上存在显著差异。GD200采用两块大冷板并联设计,主板下方的电源等部分通过腰部8个风扇进行风冷散热。而GD300因主板升级为独立插件式,冷板设计改为10块小冷板(包含四个GPU冷板、两个CPU冷板及四个辅助冷板),取消了风冷设计,采用全液冷方案,中间通过分水路器连接,并用非金属连管构建通道。冷板数量从GD200的2块增至GD300的10块,接头数量也相应增加:GD200总计6个接头;GD300总计22个接头。

·零部件价值量变化:液冷关键零部件的价值量及供应商情况发生显著变化。接头方面,GD200使用UQD接头,市场价格约80100美元/对,共126对,按100美元/对计算价值约12600美元。GD300升级为更小的NVQD04规格接头(单体价值量下降但数量大幅增加),市场价格约4050美元/对,共414对,按50美元/对计算价值约20700美元,较GD200增加约7080%。非金属连管方面,单价约200元人民币/米,单个柜子需求约100米,价值约3000美元。供应商方面,当前英伟达相关供应主要由台厂主导,国内厂商多处于认证阶段:英维克有UQD接头认证(更多实时纪要加微信:aileesir);比赫有UQD接头及inrackCDU认证;比亚迪电子有UQD接头及manifold认证,但均未实现批量供应。部分零部件如非金属连管可能涉及川环科技,但具体情况需进一步确认。

4、液冷供应链与认证逻辑

·供应链与认证流程:液冷供应链认证与采购逻辑明确,涉及多方角色。认证环节,英伟达仅提供‘门票’认证,不参与后续流程。供应商需配合测试,通过其认证流程(需投入时间与资金),合格后进入认证列表。获认证后,供应商对接CSP和OEM推广资质。协作与采购环节,CSP(最终用户)决定选择OEM集成商,向OEM提出液冷零部件设计要求,零部件厂商配合OEM制定方案。采购决策上,OEM有最终选择权,如在冷板等零部件供应商选择上可自主决定。参与原型方案的供应商优先获订单,后续订单按质量、供应能力、价格竞争。

5、数据中心供电新技术与趋势

·燃料电池应用前景:燃料电池在数据中心的应用仅为示范性质,如曾为微软落地的主供电项目,备用电依赖电网。其应用存在局限性,因氢气运输成本高(氢气轻),仅适合邻近制氢资源或天然气管道的特殊场景,如邻近电解铝厂(可顺道制灰氢)或有天然气管道的区域,可因资源成本低而应用。国内因国家电网统一规划,不存在供电不足需自发电的问题,故燃料电池不会成为主流,仅作为资源配套的补充方案。

·固态变压器(SST)规划:固态变压器(SST)的技术目标是实现34.5千伏直接变压至800伏,减少一级变压器(常规流程为35千伏变10千伏再变800伏),从而节省变压器和UPS成本,且体积至少小一半。技术难点包括高压绝缘、安规认证及耐压解决等问题。老外计划2028年批量应用,微软已发布RQ(需求请求)寻找供应商。国内方面,新特与美的合作开发,预计2026年底能出样机,2028年或可批量生产。目前供应商尚未最终选定,方案仍在讨论中,可能涉及高频变压器等小零件供应。

6、国内数据中心建设与出海

·国内建设现状:国内数据中心2024年建设呈现上半年增长、下半年放缓的态势。上半年行业同比增长约30%-40%,但下半年招标基本停滞,主要完成上半年订单交付。从全年来看,行业整体增长约10%-20%,增速较为有限。当前国内建设受多因素制约:一是窗口指导影响,地方数据中心建设较少,主要集中在发达商业节点;二是政府对采购的指导政策不稳定,时而允许采购、时而限制,降低了地方建设集群的热情。展望2025年,国内建设不容乐观,规模最多与2024年持平,建设速度逐年退坡超30%。增长放缓的核心原因包括:其一,国内难以获取最先进的卡(如GPU),投入后不划算;其二,中文大模型尚未形成商业闭环路径,缺乏明确的投资回报预期;其三,大厂采取保守策略,如腾讯倾向于后发制人,等待算法迭代,避免因提前投入导致资源浪费。大厂认为,小创业公司更易在算法上实现创新,而自身机制下难以产出突破性创新,因此选择观望,待开源算法进步后“抄作业”。

·出海市场机会:2025年国内数据中心相关厂商出海机会或有所改善,主要由阿里、字节等大厂主导。字节方面,计划在泰国两年内建设约1.4G瓦规模的托管数据中心,并在马来推进约500兆瓦的建设,两年内出海总规模约2G瓦。阿里方面,至少有1亿瓦的出海计划,若进展顺利,两年(至2027年)内出海规模或达3G瓦。在出海供应链策略上,厂商优先选择国内供应链:关键部件(如CPU)可能依赖海外(如维谛),但管路、冷板等非关键部件由国内厂商生产,在国内完成组装后运至海外,并负责安装。选择国内厂商的原因在于中国工程师技术水平高且勤快,相比雇佣本地人员(如马来、印尼工人)更能保障工程质量。此外,海外托管服务商(Colo)与大厂关系密切,熟悉各环节最优供应商,会合理分配业务。

Q&A

Q:近期关于禾望代工维谛事宜存在较大争议且据说存在波折,具体发生了哪些变化?相关方案可能产生了哪些调整?

A:无法评价该事宜,因未听说过相关合作。

Q:禾望是否为维谛提供代工服务?

A:未听说禾望为维谛提供代工的相关事宜,因此无法评价。

Q:伟弟800伏产品目前是否由其自主生产?

A:该产品尚未进入量产阶段,仍处于客户定制的研发阶段,预计2026年二季度批量交付。

Q:HVDC领域除公司外的主要竞争对手有哪些?市场份额情况如何?

A:国内与海外HVDC的用法和诉求存在差异,目前无交集。海外市场中,研发深化的主要供应商有三家,分别为台达、伟弟、Flex伟创立,均为接到大厂需求并专注产品开发的厂商。

Q:国内与海外HVDC的主要差异体现在哪些方面?

A:国内与海外HVDC的核心差异在于功率密度及应用场景。海外因兆瓦级机柜的出现,交流供电面临电流过大、用铜量高及发热问题,采用直流供电可通过提高电压降低电流,减少用铜量;且因单柜功率极高,需将紧凑电源置于机柜旁供电。国内机柜功率较低,采用集中式配电,电源置于配电房即可;国内厂家推出的高压直流电源密度远低于海外,产品形态差异源于国内无高密度场景需求,客户无需此类高成本电源。

Q:是否到明年上半年必须全部更换为HVDC方案?

A:HVDC方案的应用有前提条件,其出现源于兆瓦级机柜需求,主要在训练集群场景下最具价值。以G瓦级数据中心为例,使用HVDC可将用铜量从50吨减少至15吨,显著降低系统负载。交流方案仍存在,主要用于前端推理场景,因其通用性和灵活性更适配此类需求。

Q:训练集明年的增长数量预计如何?

A:训练需求预计将持续增长两三年,到AGI水平时年增长约30%,与头部CSP的CAPEX增长同频。2026、2027年后训练需求或减少,推理需求增加。高压直流需求为新增场景,明年是老外用高压直流的元年,相关增长率将显著提升。

Q:今年卡的增长率大概是多少?

A:今年卡的增长率仍为30%。

Q:大厂KPAX今年训练柜子及训练量的需求量增长率是多少?

A:今年训练量总体增长率预计为25%-30%,参考二季度报数据,几大厂家的增长率多在25%-30%,激进的可达35%。

Q:目前国内HVDC领域科华、中恒等厂商是否存在明显区分度?

A:国内HVDC领域厂商区分度主要体现在技术成熟度与市场应用层面。中恒电气是规模最大、技术最成熟的厂商,主要供应运营商及腾讯高压直流电源;巴拿马二代最先小批量应用的是欧路通,合格供应商包括欧路通、台达及中恒;科华已送样,在腾讯和运营商市场有部分供应。关于800V产品,麦米、中核已宣布相关技术,但国内仅用于少量样板工程,因当前功率密度下交流UPS+三相RPDU配电更适配主流需求;270V高压直流可支持40-60kW功率,更大功率因服务器未批量存在应用难度。

Q:当前腾讯、阿里、字节等企业在高压直流系统的使用情况及市场总量如何?

A:字节主要使用UPS系统,是行业内最大的UPS使用者,仅设有小型试验局且未确定供应商,不采用高压直流。商用IDC以交流系统为主,因直流系统兼容性差难以转租,故UPS仍为市场主流,直流系统仅用于特殊用户。国内使用高压直流的特殊用户包括:阿里自建项目年用量约400-500兆瓦,托管项目仍用交流;腾讯自建项目年用量约200-300兆瓦,托管项目约100-200兆瓦,合计约400兆瓦;快手自建项目年用量最多100兆瓦;百度年用量约50-60兆瓦;运营商年用量约1.2吉瓦。高压直流市场总量由上述用户构成,国内售价约0.3元/瓦。

Q:阿里巴拿马方案的电源价格是多少?

A:阿里巴拿马方案电源价格约为0.25元/W。该方案采用移相变压器,无PFC电路,为不控整流设计,电路结构最短。阿里通过定制化集采模式降低成本,变压器与电源均由单一供应商集采供应,采用最低价中标规则且赢者通吃,主供应商占80%-90%份额,进一步压低价格。

Q:今年实际招标量与1.2GW左右的需求相比,实际已招标量大概是多少?

A:实际招标量与今年市场容量接近,但今年实际建设量可能少于招标量。统计口径以建设量为准,因建设需交付后确认收入,而招标常为大框架,故建设量更具参考意义。

Q:海外HVDC的大致价格是多少?

A:海外HVDC每瓦价格约为0.225-0.25美元,初期价格较国内UPS高六六六倍,且UPS本身价格显著高于国内水平。

Q:功率密度提升后,液冷架构发生了哪些变化?涉及的关键部件及价值量变化情况如何?

A:液冷架构从GB200的风冷液冷混合结构升级为GB300的全液冷架构。GB200采用两块大冷板并联,GPU板下方电源部分为风冷散热;GB300因主板升级为独立插件式,计算单元冷板变为10块小冷板,取消风冷部分,中间通过分水路器连接,前后采用非金属连管作为通道。关键部件中,冷板数量从2块增至10块,快接头数量从单GPU板6个增至22个;接头规格升级为NVQD04,单体价值量略有下降但数量大幅增加。

Q:GB300相较于GB200,接头的价值量大概会增加多少?

A:GB300接头价值量较GB200预计增加约70%-80%。具体来看,GB200使用UPD接头,市场价格80-100美元/对,单柜接头数量126对,按100美元/对计算总价值约1.26万美元;GB300使用NVQD接头,单价40-50美元/对,单柜接头数量414对,按50美元/对计算总价值约2.1万美元,较GB200增加约0.84万美元。此外,GB300非金属连管用量增加,单柜需100米,单价200元人民币/米,对应金额约3000美元。

Q:国内除英维克外,是否还有其他厂商参与英伟达相关产品的供应或集成?

A:目前国内无其他厂商参与,相关产品主要由台厂供应。英伟达相关产品的主要供应商为酷德master,集成商主要为昆仑master。

Q:国内企业是否已进入英伟达相关零部件供应序列?

A:国内部分企业已获得相关认证,例如英维克在UQD、CDU领域有认证,比赫在UQD、inrackCDU领域有认证,比亚迪电子在UQD、manycode领域有认证。但当前出货中暂未实现大陆厂家的批量供应。未来不排除部分零部件进入供应序列,例如非金属联管领域,市场信息显示库勒马斯可能采用国内企业的产品,预计单柜销量可达3,000-4,000美元。

Q:祁阳、季佳、韦颖是否在供应序列中?

A:祁阳、季佳、韦颖属于台湾整柜OEM集成商,归类于行业内五大四小中的四小。五大指富士康、广达、纬创、英业达、美超微五家,台湾共有8家主要整柜OEM厂商。整柜集成商的核心业务是将模组组装成NVR72等整柜后交付客户。

Q:整机柜集成服务提供商是由英伟达直接指定,还是由客户选择?

A:整机柜集成服务提供商并非由美达指定,而是由最终用户根据出资方决定。

Q:液冷零部件厂商的选择是由机柜厂商决定,还是英伟达直接参与?

A:英伟达通过自有认证流程筛选合格供应商并发放认证,供应商通过认证后进入其合格列表。获得认证的零部件厂商需与CSP、OEM配合完成冷板、接头等设计方案,最终由OEM根据订单需求选择供应商。其中原型方案验证阶段的供应商优先获得订单,后续则基于质量、供应能力及价格等因素竞争。

Q:当前对浸没式液冷技术的发展如何看待?未来何时会推进浸没式液冷应用?

A:目前已知的单向浸没、两相浸(更多实时纪要加微信:aileesir)没等浸没式方案不适用于GPU业务,主要应用于超算领域。未来若推进浸没式液冷,需与冷板结合形成混合式液冷,但当前无相关计划,优先发展单向冷板技术,尽可能延长其使用周期。美国已有两相冷板与混合浸没技术的原型机制试项目,作为技术储备。当前单向冷板技术已磨合至可规模出货且运行稳定,短期内无更换计划。

Q:当前单向冷板技术用尽的极限位置主要由哪些因素决定?是否与芯片功率增加相关?

A:极限位置的核心决定因素是功率密度。提升散热能力的技术路径包括系统优化与微观技术升级:系统层面,通过增大CDU功率、降低入水温度提升制冷量;微观技术层面,通过升级冷板材料、采用液态金属或石墨等先进界面材料、优化微通道工艺等方式提高单位散热能力。目前各项技术仍有发展空间。相较于更换技术路线,沿现有单向冷板技术路线通过材料与工艺升级实现热阻降低更符合大厂需求,因此优先选择该路径延续技术生命周期。

Q:布鲁蒙Energy的BE公司近期推出面向数据中心的SOFC燃料电池,该技术在数据中心的应用前景如何?是否属于未来趋势?

A:燃料电池在数据中心的应用不会成为主流,属于靠山吃山模式,依赖特定资源条件。氢燃料电池作为主供电、电网作为备用的项目多为示范性质,其推广受限于氢原料运输成本高,经济性弱于燃气轮机。仅在附近有制氢资源或天然气管道等场景下具备适用性。国外因电网覆盖不足需自发电时,可能根据资源可用性选择燃料电池、燃气轮机或小型核反应堆等,但均不会成为主导技术。

Q:国内科威尔厂商向台达送样验证电源测试的情况如何?

A:台达作为全球最大服务器电源供应商,其服务器电源类型存在差异。通用服务器电源属于长尾常规市场,存在台达自供与外部供应的常规情况;若涉及AI机架核心电源,则需考证具体类型及合作原因。目前最先进的NVL电源在国内生产较少或无,台达已在泰国大规模投资建厂,专门配套英伟达方案出货,未选择台湾或大陆作为生产地。

Q:科威尔作为国内唯一进入台达厂商的测试设备厂商,其测试设备的市场需求规模如何?

A:测试设备属于生产配套设备,非销售产品。以台湾四大CSP/OEM厂家向伟立采购CPU测试设备为例,每家采购量约5-8台,用于N172产品出厂前的满功率测试,采购后无后续重复订单,反映出测试设备需求具有一次性特征。

Q:台湾的智贸电子具体业务情况如何?

A:不了解台湾智贸电子的具体业务情况,因该业务非面向最终用户,故未深入研究;中光电在相关测试设备领域表现良好。

Q:麦格米特当前HVDC产品在英伟达相关进展如何?

A:麦格米特HVDC产品目前为低密度类型,尚未展示出匹配国外需求的高密度产品。

Q:近期市场传闻英伟达RubinHVDC技术方案存在变化,实际情况如何?

A:未听说英伟达RubinHVDC技术方案有变化。英伟达在该方案上未提出明确主张,与部分CSP明确指定电源具体形态的模式不同,其仅要求供应商提供800V电源并适配机房空间,未对电源本身的具体形态提出要求。

Q:当前对阳光电源推进HVDC业务的可行性应如何判断?

A:阳光电源目前未开展HVDC业务,其可行性无法直接评价,主要取决于企业战略投入,而非技术问题。

Q:明年高压HVDC的落地量预计如何?结合Meta普罗米修斯项目,未来几年渗透率将如何变化?

A:高压HVDC是针对兆瓦级场景的特殊电源,主要解决大密度机柜供电及集群部署紧凑性问题,其市场规模与大集群建设量直接相关,小范围应用意义有限。因改造直流供电生态需配套设备同步调整,新建集群更适合采用高压HVDC。Meta普罗米修斯项目计划于2026年Q2规模部署,英伟达相关项目计划于2027年Q1规模部署,目前机房已选定并进入深化方案阶段。渗透率方面,假设未来一半AI服务器产品用于训练,其中大机柜占比约60%,则高压HVDC渗透率约为30%。若未来AI服务器年增长率为30%,高压HVDC因基数低将实现倍速增长,年化增长率或达45%-50%,而传统UPS等方案增速将低于30%。

Q:Meta在2026年与2027年规划集成的高压直流电源具体量是多少?

A:Meta预计2026年与2027年集成的高压直流电源总量约3,000台。

Q:谷歌是否会有高压直流相关产品的需求量?

A:谷歌会有相关需求。其Edison项目当前进展虽晚于map,但快于微软和AWS;产品结构已公布并进入样机阶段,产品名为Alison,配置包含两个功率柜和一个配电柜,系统规模较大,单台功率1.2兆瓦,采用6伏400伏规格,可能用于SFC场景。

Q:欧陆通与谷歌接触的相关情况是否有可了解的信息?

A:目前无明确信息,欧陆通公司对此态度谨慎且表述低调。该接触事项存在不确定性及风险,包括产品达标难度、大陆供应链能否实际运作的潜在阻碍,以及与台达的知识产权风险。

Q:SST方案预计何时能够落地或实现批量生产?

A:SST方案预计28年左右落地并批量生产。当前微软已发布RQ并启动供应商筛选。SSP本质是电力系统设备,通过整合配电与电源功能实现二合一,其核心优势在于将34.5千伏直接转换为800伏,较传统35千伏→10千伏→800伏的三级变换减少一级,可节省变压器及高压直流、UPS设备成本。固态变压器体积较工频变压器小至少一半,可解决工频变压器容量限制导致的多变压器部署空间问题,但当前存在技术难点,产品尚未成熟,需突破后才能推广。

Q:国内新特与美的配合推进的固态变压器相关项目进展如何?

A:该项目进展较慢,维谛的机器预计2026年底能完成样机,2028年可能实现批量生产;2025年难以看到2027-2028年的订单。

Q:当前是否确实在推进为维谛机器供应高频变压器的相关事宜?

A:目前不确定是否为该供应商,若供应则涉及高频变压器。供应商尚未选定,方案仍在讨论中,若确定供应则涉及高品相关内容。

Q:液冷系统中使用的接头未来是否可能采用塑料接头,从技术方案角度分析是否存在可能性?

A:从技术方案角度分析,液冷系统中使用塑料接头的可能性较低。主要原因包括:金属的延展性、导热性显著优于非金属材料;液冷系统流速大、压强大,非金属材料耐久性较差,长期使用易因水压导致漏水;尼龙等非金属材料为绝热材料,不具备导热性能。

Q:管路连接是否需要采用快接头模式,还是固定管路连接即可?

A:应采用快接头模式,因其支持维谛护与插拔操作。工程中常见问题可通过常规方法解决;以UKG为例,其公差调节范围需从0.5毫米扩展至1毫米进行摸索,若弹性公差放大导致漏液则缩小,此类调整是工程摸索的必由之路。

Q:电源中功率器件是否有符合海外认证要求的国产供应商?当前是否存在具备潜力或正在发展的国产供应商?

A:当前难以明确判断是否存在符合要求的国产供应商。目前主要使用英飞林,部分使用PI;那维谛塔斯等其他国产供应商未在全球项目中使用,态度较为保守,因担心潜在问题。未来3-4年后,英诺赛科、那维谛塔斯等或有机会,但当前因机器尚未稳定,优先选择经验丰富、参考设计支持能力强且提供全方位服务的供应商。

Q:近期字节、腾讯、阿里的招标情况及今年、明年的行业展望如何?

A:上半年行业同比增长约30%-40%,下半年招标减少,主要完成上半年订单交付;全年行业同比增长约10%-20%。受窗口指导及政府调控影响,地方建设减少,主要集中在发达商业节点,国内建集群热情较低,建设速度逐年退坡超30%,今年国内建设较为冷淡,明年预计最多维谛持今年水平。出海方面,明年机会较好,字节计划两年内在泰国建设1.4G网、马来地区建设约500规模,合计约2G网;阿里至少有1亿瓦出海项目,若进展顺利,两年内出海规模可达3G瓦,出海为当前热点,国内建设维谛持规模但无显著增长。

Q:国内建设放缓的主要制约因素是否为卡的问题?还有哪些其他因素?

A:国内建设放缓的制约因素主要包括三方面:一是芯片问题,无法获取最先进芯片且部署成本不划算;二是技术与商业层面,国内中文大模型实用性不足且缺乏商业闭环路径;三是企业策略层面,大厂因大模型研发烧钱、算法迭代存在不确定性,基于规模优势选择保守策略,等待开(更多实时纪要加微信:aileesir)源技术进步后跟进,而小创业公司虽具备算法创新机制但人才倾向自主创业,导致大厂在算法创新上投入意愿低。

Q:阿里出海开展ICDC业务时,是否倾向于选择国内厂商,还是海外厂商?

A:阿里出海开展ICDC业务时,优先选择国内厂商打包出海;对于关键部件则使用海外资源;非关键部件由国内厂商生产,在国内完成组装后运至海外并负责安装;此外,相关Colo服务商与大厂关系密切,熟悉各环节最优供应商,形成分工合作。

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