占地减半+用铜量降60%！中国西电10kV固态变压器打入东数西算，数据中心配电迎来“铜退硅进”革命- 大数跨境

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占地减半+用铜量降60%！中国西电10kV固态变压器打入东数西算，数据中心配电迎来“铜退硅进”革命

新数字能源

2026-05-19

导读：公司子公司西安西电电力电子有限公司具备固态变压器自主研制能力。其中，10kV/2.42MVA固态变压器已应用于贵安国家“东数西算”数据中心项目；10kV/2MVA/750V固态变压器在西安市高新区西电

2026年4月22日，中国西电的线上投资者业绩说明会上，董秘郑高潮透露了一个在普通投资者看来可能有些陌生、但在电力行业内部引发密集讨论的信息——

公司子公司西安西电电力电子有限公司具备固态变压器自主研制能力，产品面向配电网、数据中心等场景。其中，10kV/2.42MVA固态变压器已应用于贵安国家“东数西算”数据中心项目；10kV/2MVA/750V固态变压器在西安市高新区西电智慧园区光储充智慧能源系统中顺利挂网投运。

这是固态变压器（Solid State Transformer，简称SST）在中国的首次规模化落地信号。

几乎在同一时间，中国西电所属的沈阳变压器研究院披露了更详细的数据：这台应用于国家级贵安东数西算数据中心项目的10kV/2.4MVA固态变压器，占地面积比常规方案减少50%以上，用铜量减少了60%。

占地减半，铜降六成。这不是“改进”，而是“革命”。

在新型电力系统的宏大叙事中，固态变压器被赋予了一个极具分量的定位——“能源互联网智能枢纽”。

什么是固态变压器？一场“铜退硅进”的浪潮

要理解固态变压器的革命性，得先理解传统变压器的“痛点”。

传统变压器——也就是你在街上随处可见的铁壳子——基于电磁感应原理工作。一个铁芯，两组线圈（高压侧和低压侧），通过改变线圈匝数比来改变电压等级。这项技术自19世纪末发明以来，基本原理几乎没变过。

传统变压器有三个天然缺陷。第一，它只能做交流到交流的变压，面对光伏输出的直流电、储能电池的直流电、数据中心的直流供电需求，需要额外的变流器做交直转换，多一层转换就多一层损耗。第二，它体积庞大、重量惊人——因为铁芯和铜线圈都不轻。第三，它的调节能力有限，一旦制造完成，电压比就固定了，无法动态调节。

而固态变压器，用的是完全不同的技术路线。

它以碳化硅（SiC）和氮化镓等第三代宽禁带半导体器件为核心，通过高频电力电子变换技术，用“硅”取代了“铜铁”。它的核心优势有三个。第一，多端口——可以同时接交流电、直流电、储能、光伏，四路齐下。第二，高频化——工作频率从50赫兹提升到几十千赫兹甚至更高，变压器体积和重量因此大幅下降。第三，智能控制——可以实时调节电压、频率、功率流向，像一个“电力路由器”。

“铜退硅进”这四个字，精准概括了这场技术变革的本质。

中国西电的十年长征

固态变压器不是一夜之间冒出来的。中国西电在这个领域已经“潜伏”了整整十年。

1.2017年，依托国家重点研发计划项目，中国西电生产制造了10kV/3MVA四端口电力电子变压器，应用于国网江苏省电力公司苏州同里综合能源服务中心。这是国内最早的固态变压器原型示范之一。

2.2019年，依托另一个国家重点研发计划项目，研制1兆瓦和2兆瓦电力电子变压器，应用于苏州吴江中低压直流配用电系统工程。该工程是当时国内外应用场景最丰富、源荷种类最多、技术装备最新的直流配用电系统。

3.2022年，基于IGCT器件的3兆瓦电力电子变压器在乌兰察布新一代“源网荷储一体化”项目中应用，相较于不配置功率路由器的情况，系统转化效率提升3%以上，年节省约70万度电。

4.2023年，10kV/2.4MVA数据中心用固态变压器应用于贵安东数西算项目，占地面积减半、用铜量降六成。

5.2025年，10kV/4MVA光伏并网用固态变压器面世，采用高压级联多电平加谐振式拓扑方案，消除了升压变压器环节的夜间空载损耗2%至3%，减少交直流重复转换能量损失约1.5%至2%，整体能量转换效率提升至97.5%以上。

从2017年的“实验室原型”到2025年的“光伏并网量产”，中国西电用十年时间，把固态变压器从“一个小众科研方向”做到了“可以交付实际工程”。

为什么数据中心是固态变压器的第一个“刚需”场景？

固态变压器在数据中心的落地，绝非偶然。

AI大模型时代的数据中心，正在经历一场“功率密度爆炸”。传统数据中心一个机柜功率在5至10千瓦，AI训练集群的机柜功率已经突破100千瓦。当一座智算中心要装下几千台高密度GPU，配电系统的占地面积、散热压力和用电效率就成了核心瓶颈。

传统的“10kV进线—工频变压器—低压配电柜—UPS—服务器电源”配电链条，环节多、损耗大、占地广。尤其是工频变压器，一台10kV/2MVA的干式变压器加上高低压配电柜，占地面积动辄几十平方米，而且运行损耗（铁损加铜损）每年白烧掉数万度电。

固态变压器在这个场景下的优势就凸显出来了：

占地面积减少50%以上——在寸土寸金的数据中心里，省下来的每一平方米都是可以装服务器的租金。

用铜量减少60%——铜的价格这些年一直在高位运行，省铜就是省钱。

多端口集成——固态变压器可以同时输出交流电和直流电，省去了大量的交直转换设备。

效率更高——中国西电最新的10kV/4MVA固态变压器，整体转换效率已达97.5%以上。

贵安东数西算项目的固态变压器投运，验证了这条技术路线在真实数据中心环境下的可行性。而随着AIDC市场在2026年进入爆发期，固态变压器的需求曲线预计将持续上扬。

台达的数据：PUE降至1.15，效率98.5%

中国西电不是这条赛道上唯一的玩家。台达也在固态变压器领域布局颇深。

据行业数据，台达的固态变压器方案将数据中心的PUE（电能使用效率）降至1.15，转换效率达到98.5%。这意味着，数据中心每用掉100度电，其中用于算力的有效电力达到约87度，仅有约13度消耗在配电和冷却环节。

对于一个年用电量超过10亿度的大型智算中心来说，PUE从1.3降到1.15意味着每年能省下1.5亿度电——这已经不只是“节能”，而是直接关系到项目经济性的核心指标。

固态变压器的更大想象空间：从数据中心到全场景

数据中心是固态变压器的第一个“刚需”场景，但绝不是唯一一个。

中国西电的10kV/2MVA/750V固态变压器已经在西安高新区西电智慧园区光储充智慧能源系统中挂网投运。这个园区的光储充系统以固态变压器为核心，实现中压交流10kV至直流750V的直接高效变换，高效灵活接入光伏、储能、充电桩及负荷等单元，构建了“源网荷储”全维度柔性供配电体系。

在这个场景下，固态变压器扮演的角色是“能源路由器”——光伏发出来的直流电、储能存着的直流电、充电桩需要的直流电、电网送来的交流电，全部汇集到固态变压器，由它统一调度、智能分配。EMS管理系统在此基础上实现了绿电最大化消纳、峰谷套利、需量调控及防逆流等策略，解决了传统方案能耗高、响应慢的行业痛点。

跳出数据中心和光储充园区，固态变压器还可以进入以下场景：

海上风电柔性直流送出

轨道交通牵引供电

大工业柔性配电

电动汽车大功率充电站

每一个场景都对应着大量的“铜退硅进”需求。

万亿市场：一个正在拉开的序幕

据行业研究机构测算，固态变压器带动的电力电子化配电市场规模，2026至2035年累计有望突破3万亿元。

这个数字是怎么算出来的？“十五五”期间国网固定资产投资预计达4万亿元，较“十四五”增长40%。在这4万亿元中，配电网的数字化、智能化改造占据了越来越大的比重。而固态变压器作为配电网智能化的核心装备，其渗透率将直接决定这块蛋糕的大小。

当然，目前固态变压器业务在中国西电的营收占比仍然很低——公司也明确提示投资者注意风险，“目前该业务营收占比较低，后续将持续推进技术产业化落地”。

但从产业趋势来看，这恰恰说明固态变压器正处于“从0到1”的早期阶段——基数越小，成长空间越大。

挑战：成本、标准与电力电子器件

固态变压器要大规模普及，还面临三道关卡。

第一道关卡是成本

目前固态变压器的单位功率成本仍然高于传统工频变压器，尤其是在低压场景下，成本劣势更为突出。碳化硅器件的价格虽然在持续下降，但距离“经济性拐点”还有距离。

第二道关卡是标准

固态变压器的技术标准、接口规范、并网规则尚未完全统一。不同厂家的固态变压器在通信协议、控制算法上互不兼容，这制约了规模化推广。

第三道关卡是电力电子器件的国产化率

目前高性能碳化硅器件仍然依赖进口，虽然国内碳化硅产业在快速追赶，但在可靠性、良率、成本控制上还有差距。

【声明】内容源于网络

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