60s速读:
1、ICT设备功率密度攀升,传统UPS在效率、散热、占地面积瓶颈突出;HVDC(高压直流供电)以高效能、结构简化、供电半径优成为超大型数据中心主流技术路线,英伟达等加速800V HVDC方案研发,中国企业布局导入有望获可观回报。
2、HVDC由交流配电单元、整流柜(核心,含串联整流模块)、蓄电池、电池管理单元等构成;市电正常时整流模块转380/400V交流电为240V高压直流供IT负载+充电池,市电异常时电池供电;主流方案为市电+HVDC双路供电(兼顾可靠性与经济性)。
3、AI服务器机架功率向兆瓦级演进,传统电源存空间/铜耗/效率问题;HVDC端到端效率高、释放空间、铜耗少等优势成共识,+/400V方案因电动车供应链成熟有望主流;英伟达发布800V KyberSideCar,维谛/台达等推方案;装机量从30万安培/年增至超600万安培/年,2023年绿色直流数据中心超10GW,有国标GB/T38833-2020支撑。
4、阿里巴巴张北数据中心:大规模用HVDC取代“交-直-交”转换,结合AHU风墙技术利用新风降温,协同降低空调耗电。
随着ICT设备功率密度的持续攀升,传统UPS在效率、散热及占地面积方面的瓶颈愈发突出。而HVDC(高压直流供电)凭借高效能、结构简化、供电半径更优等显著优势,正逐步成为数据中心尤其是超大型数据中心供电的主流技术路线。目前,英伟达等头部企业已联合电源及元器件供应商,加速推进800VHVDC供电方案的研发进程,并衍生出集成BBU、超级电容、PDU与PowerShelf的创新解决方案。在此行业变革浪潮中,中国企业亦加快布局导入节奏,未来有望实现可观的市场回报。
本文将以HVDC行业为核心主题,展开多维度的分析与梳理。我们将从HVDC行业概况、市场现状及供电系统不同方案的发展演进切入,对海外与国内HVDC技术路线进行对比分析。在此基础上,进一步剖析HVDC行业的市场空间与竞争格局,同时梳理行业内的重点布局企业及后续发展方向,力求从多个层面帮助读者更具体、深刻地理解HVDC行业的相关问题。
一、行业概况
1、什么是HVDC?
高压直流系统(简称HVDC)主要由交流配电单元、整流柜、蓄电池、电池管理单元、直流配电单元、绝缘监测单元及监控模块组构成。其中,整流柜包含多个串联的整流模块,属于HVDC的核心部件;在市电正常时,整流模块会将交流配电单元输出的380/400V交流电转换为240V高压直流,该高压直流经直流配电单元为IT负载供电,同时也为蓄电池充电;当市电断电或质量不符合要求时,则由蓄电池为IT负载供电。市电+HVDC双路供电是数据中心HVDC供电的重要解决方案。目前,数据中心采用高压直流解决方案时,综合考量安全性、可靠性与经济性,通常有HVDC单电源系统双路供电、HVDC双电源系统双路供电以及市电+HVDC双路供电三种方案。其中,单电源系统双路供电存在单点故障问题(即末端IT负载的双路供电均来自一套HVDC电源系统),双电源系统双路供电的投资相对较高,而市电+HVDC双路供电兼顾了可靠性与经济性,是当前市场上较为主流的HVDC方案。
2、HVDC的发展历程:海外起源与国内推进
海外发展情况
HVDC起源于海外,ABB曾收购Validus以推广HVDC技术,但受限于安全性、设备成本等因素未能实现普及。二十一世纪初,海外市场开始探讨数据中心HVDC供电,代表性厂商Validus成立于2006年,主要专注于数据中心直流供电解决方案,曾与IBM、惠普和JP Morgan合作建立三个试点数据中心,并于2011年被ABB收购。海外多个国家均在探索HVDC的技术方案,在欧洲、日本、北美也逐步形成了300V至380V左右电压制式的行业标准,但整体而言,海外市场HVDC的发展始终相对缓慢。
国内发展情况
国内方面,电信运营商率先推行高压直流供电,腾讯、阿里巴巴等头部互联网厂商也积极推进HVDC的应用。国内电信运营商率先结合海内外经验,推出了240V HVDC和336V HVDC两款架构,其中240V架构由中国电信主推,336V架构由中国移动主推。此后,腾讯、阿里等国内头部互联网厂商在降本增效需求的驱动下,开始在自建数据中心中应用HVDC。由于国内服务器电源主要采用220V电源输入,大部分可直接兼容240V HVDC系统,因此240V HVDC也成为主流的HVDC技术路线。目前国内市场HVDC方案的市场份额仍相对偏低,但整体装机量在持续提升;考虑到相关行业统计较少,引用中恒电气官网数据显示,2022年国内HVDC新增装机容量为930万安培,相较于2013年已有大幅增长。
3、HVDC相较于UPS的优势
HVDC供电方案相较于UPS供电方案,具有效率更高、可靠性更好、稳定性更佳的优势,并且HVDC接入风光、氢燃料电池等可再生能源分布式发电系统更为便捷,便于微电网的建设或改造。
效率优势
HVDC减少了电力变换次数,还可采用ECO模式,能够降低能量损耗、提升系统效率。根据《高压直流UPS在数据中心机房建设的应用研究》,在具体实践中,塔式高频UPS在50%以上负载率时效率可达96%,但由于冗余设计,实际负载率处于10%40%之间,因此塔式高频UPS效率一般在94%左右;模块化UPS因具备模块智能休眠功能,供电效率可达到96%以上;而HVDC系统省去了逆变环节,且同样采用模块化设计、具备智能休眠功能,其供电效率在全负载范围内可达到97%以上。
可靠性优势
HVDC拓扑结构简单,可靠性更高。首先从理论角度分析,HVDC的拓扑结构相比UPS更为简单,因此可发生故障的节点更少,可靠性更高。根据腾讯开发者社区的测算,通过对HVDC和UPS各核心节点的可靠性进行合理假设,最终测算出单路HVDC的可靠性略优于单路UPS。其次从具体实践结果来看,根据腾讯的统计,截至2023年11月,腾讯数据中心已部署的UPS和HVDC占比分别为13%和87%,但在2022年12月至2023年11月期间,已部署UPS发生一级事件(通常涉及大规模服务中断,影响关键业务功能)61次,已部署HVDC发生一级事件仅5次,HVDC相比UPS的可靠性优势由此可见一斑。
稳定性优势
节能模式下,HVDC供电稳定性更佳。节能是当前数据中心建设的核心诉求之一,因此提升系统效率成为供配电环节的核心任务。UPS和HVDC系统的效率均随负载率的提升而上升,为提高实际工作效率,模块化UPS和HVDC系统都具备根据实时负载率调整电源模块工作状态的休眠功能。对比二者差异,若出现系统负载率瞬时上升的情况,模块化UPS系统中蓄电池向IT负载供电需经过逆变环节,要等待UPS启动休眠的电源模块;而HVDC系统中蓄电池直连母线,能够快速向IT负载供电,保障供电的稳定性。
新能源接入优势
HVDC系统便于接入新能源、构建微电网。HVDC系统能够直接接入光伏、风电、氢燃料电池等分布式可再生能源,可降低风光、氢能等微电网的接入成本,提高功率转换效率和电能质量。
4、CAPEX和OPEX视角下的HVDC经济性分析
我们主要从CAPEX(投资成本)和OPEX(运维成本)角度,分析UPS供电与HVDC供电方案的经济性。参考腾讯给出的UPS和HVDC的CAPEX对比,具体选取2套400KVA UPS(功率为360kW)与一路360kW市电+一路360kW 240V HVDC系统进行CAPEX和OPEX对比。
CAPEX视角
2套400KVA UPS(功率为360kW,UPS功率因数约为0.9)的CAPEX明显高于一路360kW市电+一路360kW 240V HVDC系统,并且UPS的占地面积也比HVDC更大,这会带来更高的土地购买或租赁费用以及土建成本。
OPEX视角
相比UPS方案,市电+HVDC方案的优势在于节约电费,因为其系统效率相对更高,在供电过程中电费浪费相对较少,且电源设备散热所需的空调费用也相对更低;劣势则在于HVDC渗透率相对较低,业内熟练运维人员较少,预计人员运维成本相对较高。
二、 市场现状
1、HVDC成为共识,跻身数据中心供电重要选择
在AI行业蓬勃发展的背景下,GPU算力持续迭代增长,服务器机架向高密度方向演进,AI服务器机架单柜功率正从千瓦级迈向兆瓦级。这一变化使得传统电源系统的局限性日益凸显,主要体现在三个方面:
空间限制:机架电源在兆瓦级Kyper机架上需占用64U空间,大幅压缩计算设备安装空间;
铜排用量大:单个MW级机架用铜量高达200公斤,成本与资源消耗显著;
效率损失严重:电力传输过程中反复交、直流转换,在功率提升背景下,效率损失带来的耗电量大幅增加。
相比之下,HVDC(高压直流)供电技术展现出显著优势,逐渐成为行业共识。其交、直流端转换更少,端到端效率提升明显;配套专用电力机架可释放空间,容纳更多计算资源,同时在铜排用量、散热、可拓展性等方面表现出色。其中,+/400V方案因能沿用电动车行业成熟供应链,有望成为未来主流发展方向。
行业层面,HVDC的产业化进程加速推进。过去主要CSP厂商已对HVDC方案展开较多讨论,GTC2025期间,英伟达发布800V高压直流KyberSideCar,进一步推动数据中心电力基础设施迭代;维谛、台达、麦格米特等上游供应商也先后发布相关解决方案。从发展成果看,HVDC高速发展的十年间,装机容量从每年30万安培增长至超过600万安培,用户数量和用量的持续增长巩固了产业生态。此外,2020年发布的GB/T388332020《信息通信用240V/336V直流供电系统技术要求和试验方法》,为HVDC在数据中心的应用提供了从设计、产品开发到工程验收的全方位国家标准支撑,促进IDC全产业链升级。截至2023年,全国绿色直流数据中心总量已超过10GW,彰显直流技术的巨大潜力。
2、AI服务器功率提升驱动,800VHVDC技术受青睐
随着AI服务器功率密度持续提高,转换效率和集成化程度更高的800VHVDC电源产品愈发受到市场关注。2025年5月,英伟达联合维谛、英飞凌、纳微半导体、施耐德电气等厂商成立供应商联盟,目标是在2027年实现800VHVDC架构的规模化应用,以支持单IT机架1MW及以上的功率需求。
相较于传统HVDC技术,800VHVDC技术的优势主要体现在:
降本增效减空间:传统54V直流架构在1MW机架中需200kg铜母线,800VHVDC可减少45%的铜用量,同时释放机架空间以容纳更多GPU;
降低散热与维护成本:减少带风扇的电源单元(PSU)数量,冷却成本可降低30%,同时PSU故障率减少使维护成本降低70%;
运维便利性提升:传统IT机架式电源依靠冗余配置减少停机时间,但导致维护周期频繁,需更换故障模块,而高压直流输电系统的故障检测及维护保养更加便利。
市场推广方面,由于海外电网稳定性较差、停电频率较高,欧美数据中心运营商对于800VHVDC的需求较国内更加迫切,预计该产品将首先在海外市场推广。从市场空间测算,在传统HVDC基础上,800VHVDC电源单位价值量约46亿元/GW(电力设备口径),预计20262030年海外市场空间分别为78/235/347/317/288亿元;到2028年国内800VHVDC产品市场空间有望达到20亿元。
3、实际应用案例——阿里巴巴张北数据中心
阿里巴巴张北数据中心在能源高效利用方面进行了积极探索,大规模采用高压直流供电(HVDC)系统,取代了传统的“交流直流交流”电源转换方式。该数据中心将HVDC系统与组合式空调箱(AHU)风墙技术相结合,利用室外温度适宜、质量良好的新风,通过AHU风墙直接输送至机房为设备降温。这种自然冷却与HVDC系统的协同模式,进一步降低了空调系统的电力消耗,实现了能源的高效利用,为行业提供了可借鉴的实践范例。
4、三大因素驱动HVDC替代UPS,国内市场集中度高
4.1HVDC替代UPS的核心驱动因素
HVDC能够逐步替代传统UPS(不间断电源),主要得益于三大核心驱动因素:
驱动因素1:系统效率高:传统UPS采用AC/DC整流、DC/AC逆变的双变换,转换次数多导致能量损耗大,且因冗余设计,正常情况下单台UPS负载率仅3040%,难以达到最高效率点。而HVDC采用功率MOS高频开关技术的240V高压直流系统效率可达96%以上,比传统UPS效率更高、体积更小;同时去掉了逆变环节(一般逆变环节损耗约5%),效率显著提升。此外,HVDC并机技术简单,可采用大量模块并联,每个模块负载率达70%~80%,远高于传统UPS。
驱动因素2:系统灵活性和可扩展性高:传统UPS以整机形式存在,容量较大,扩容改造需大量改动进出线设备,操作繁琐;模块化UPS虽部分解决此问题,但多模块并机设计存在可靠性隐患。HVDC采用模块化设计,可实现大容量并机集中式供电或小容量一体柜分布式供电,方式灵活。设计初期预留机架空间后,扩容便捷,可随IT设备数量增加逐步增添模块,且直流并机无传统UPS同频同相要求,并机简单可靠,系统扩容容易。
驱动因素3:铜耗更低:传统UPS在单个1MW机架中使用54VDC需200kg铜母线,1GW数据中心机架式电源母线需50万吨铜,在高功耗AI数据中心场景下难以持续。HVDC通过高压直流直接供电,减少转换环节,铜线数量可降低45%,效率显著提升,直接解决高功耗痛点。
4.2国内HVDC市场竞争格局
国内HVDC市场集中度较高,其中四家第二梯队厂商(中达、维谛、动力源、科华)各占约10%份额。产业链层面,上游器件端以纳微、禾望等企业为代表,凭借GaN/SiC技术支撑800VHVDC系统的高效化发展;下游整机集成商(盛弘、科华、麦格米特、台达、光宝)则发挥成本控制、本地化服务和研发优势,助力中国HVDC技术从240V向400V/800V新一代架构平稳演进。
三、发展演进
1、UPS系统:数据中心电力供应的守护者
UPS系统是保证数据中心供电连续性和可靠性的关键。一个典型的数据中心供电系统,包括中压配电、变压器、低压配电、UPS、末端配电以及发电机等设备。其中UPS的主要作用是:提供后备时间:在市电电源中断、发电机启动之前,由自带的蓄电池或者飞轮放电,为所承载的负载提供持续稳定的电力供应;电网净化:对市电的电源污染问题进行处理,具备稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压浪涌等功能。
2、供电系统两大方向,UPS升级与HVDC崛起
(1)UPS技术创新,提升传统方案效率
目前数据中心供配电系统以UPS系统为主。随着数据中心规模的持续扩大,UPS也在不断进行迭代升级,早期故障点多、效率低、扩展困难等问题得以改善。目前大多数UPS系统采用模块化设计,对关键部件采用全冗余设计,业内平均效率水平达到96%,华为的UPS5000H更是可以达到99.1%,接近无损耗。一般来说,UPS拥有5种工作模式:市电逆变模式:在市电正常情况下,市电通过整流器由交流电变换为直流电,供给逆变器的同时为电池充电,逆变器将直流电变换为交流电,为服务器设备供电。电池模式:在市电异常或断电情况下,由电池输出,经DC/DC升压器后供给逆变器,再由逆变器输出交流电为服务器设备供电。旁路模式:UPS在发生异常时进行自动切换,市电由静态旁路通道,经滤波后直接为服务器设备供电,此时逆变器处于关机状态,不具备电池后备能力。维护模式:在进行UPS维护时,市电由维护旁路通道直接为服务器设备供电,不对用电环境进行处理,此时整流器和逆变器处于关机状态。ECO模式(UPS运行的经济模式):在市电输入处于预设电压和频率范围内时,UPS通过静态旁路通道为服务器设备供电,由于不存在电流转换导致效率损耗的情况,整体用电效率有所提高,此时整流器和逆变器始终处于热备用状态。若超出设定范围,UPS将切换至市电逆变模式或电池模式为服务器设备供电。
(2)HVDC优势明显,数据中心供电新趋势
HVDC系统在多个方面表现优于UPS系统,具有高效节能、稳定可靠、灵活拓展、节约空间、降低成本等优势。目前已有数据中心采用HVDC(高压直流输电)系统。国内方面,最早由中国电信推进使用HVDC,目前已成功扩展至多个领域,主要应用有阿里巴巴的巴拿马电源、腾讯的第三代数据中心TMDC和第四代数据中心Tblock等;国外方面,Intel、微软、Meta等公司也已采用400V直流供电系统。相较于UPS,HVDC取消了逆变器环节,供电线路更加简单。当市电正常时,市电经由整流器转换为直流电后直接向服务器设备供电,同时为电池充电;当市电发生故障时,由电池直接向服务器设备供电。
3、新一代HVDC系统革新,把握数据中心电源未来方向
(1)系统集成度更高,提升空间利用率
新一代数据中心电源将集成更多设备功能。阿里巴巴的巴拿马电源彻底革新了传统IDC的供电架构,其创新之处在于直接从中压交流电接入并输送至列头柜,摒弃传统架构中从引入中压电到最终输出直流电过程中所涉及的大量繁琐中间环节与设备,简化了供电传输方式,相较于传统UPS而言,巴拿马电源的设备数量和安装工程量减少了40%,安装空间减少了50%,总建置成本减少了40%60%。百度于2024年数据中心标准大会上推出的“瀚海”直流电源也同样采用一体化设计。未来,算力激增使得AI芯片数量增加,对数据中心空间利用的要求会越来越高,提升供电系统集成度将会成为趋势。
(2)HVDC电压进一步提升,支持高算力集群
新一代数据中心电源将输出更高电压。目前普遍采用的HVDC系统的输出电压为240V/336V,但是随着AI芯片性能不断攀升、数量不断增加,单台服务器功耗激增,以英伟达GB200 NVL72为例,机架功率便达到120kw,已经远远超过传统服务器,叠加超大算力集群建设,数据中心整体功耗水平急剧上升,传统方案难以保证效率。在这种情况下,数据中心供电系统的高电压输出成为趋势。百度2024年推出的“瀚海”直流电源配备了750V输出柜,支持单机柜100kw,效率提升2%4%;台达最新推出的10kV供电系统DPSST系列最高输出电压更是达到1000V,整机效率达到98%以上。
(3)清洁能源加持,推动数据中心节能提效
清洁能源正逐渐成为数据中心供电新方向。目前国内外已有多数厂商为数据中心寻求清洁能源:腾讯:2017年,腾讯第四代数据中心Tblock问世,供电系统采用“光伏+HVDC”的方案,实际使用中,当日照辐射在800W/m2左右时,光伏DC输出便足以满足负载全部电力需求,且由于不存在整流器AC/DC转换,整体效率进一步提高,PUE小于1.10;微软:2021年便首次使用氢能燃料电池向数据中心供电;亚马逊:目前已使用风电、光伏等新能源为数据中心供电,同时移除UPS,转而采用集成于机架的小电池组来提升能量转换效率;谷歌、Meta等:正探索核能、地热能等清洁能源的应用条件。
四、海外HVDC与国内HVDC对比
1、海外HVDC供电:系统化的架构设计
海外HVDC供电是一个系统,包含PDU、BBU、Power Shelf及超容等组件。
引入超容:传统数据中心负载相对平稳,极少出现极端波峰或谷底;而智算中心需持续进行高速运算训练任务,负载会迅速攀升至功耗极限值,任务结束后又快速降至最低,形成脉冲式功率波动。这种波动会导致输电线路电流快速变化,瞬时大电流可能造成前端电气设备损坏。因此引入超容,用于削峰填谷,保护整体供电线路安全。
引入BBU:BBU是AI服务器的备用电源组件,用于应对电力中断或波动,保障主电源失效时系统持续运行。AI服务器(尤其是大模型训练或实时推理服务器)对供电连续性要求极高,即使短暂断电也可能导致数据丢失、训练中断或硬件损坏。BBU集成于服务器硬件,可实现微秒级电源切换。
PDU集成:PDU被嵌入Sidecar Power Rack中。在数据中心内,PDU承担高压直流电分配、电压管理、电力监控、故障保护及安全保障等关键功能。从当前各厂商方案来看,Sidecar Power Rack集成PDU后,进一步拓展了电源厂商的服务空间。
2、国内HVDC设计:相对简化的方案配置
海外Sidecar方案与国内传统HVDC方案存在明显差异,具体体现在以下方面:
备电方式:国内采用蓄电池备电,海外通过BBU实现短时备电;
超容配置:国内未引入超容,因当前使用芯片性能与海外存在差距,解决“脉冲式功率”问题的必要性较低;
电压规格:国内HVDC模块转化电压较小,为240/336Vdc,海外则为800Vdc;
设备布局:国内HVDC系统后通常需配置列头柜,占用一个IT机柜位置,海外则将PDU直接融合到Sidecar中。
3、海外HVDC:中国企业的代工与直接导入机会
(1)英伟达定短名单,CSP定份额
柜外供电的核心是为GPU提供安全可靠的电力,目前英伟达和CSP话语权最强。当英伟达GPU升级时,会考虑供电升级影响,联合产业链公司开展预研,产品放量后这些公司将进入供应链短名单。但CSP作为最终采购方,会在短名单中进一步遴选供应商。由于当前产品处于预研阶段,相关人士认为能否进入短名单或获取预研需求是当下重点关注变量。
(2)服务器电源厂商推HVDC速度更快
电源厂商对HVDC的推广相对积极,供电厂商的推进进度也在加速。进入HVDC供电阶段后,柜外供电与柜内服务器电源的玩家界限开始模糊。在UPS供电阶段,柜外由伊顿、维谛、施耐德提供UPS供电,柜内由台达、光宝、麦格米特提供服务器电源;而到HVDC Sidecar Power Rack阶段,柜内服务器电源玩家有机会切入柜外市场,可能改变柜外供电格局,因此这些玩家积极性较高。目前台达、光宝、麦格米特均已发布HVDC Sidecar Power Rack产品。
(3)中国企业的代工与直接导入机会
柜外老牌供电厂商面临格局重塑风险,或将寻求与中国企业合作代工研发产品。预计2027年HVDC将大规模应用,产品研发周期缩短。中国在新能源、通信等领域积累了一批研发实力较强的电力电子公司,具备特定产品从0到1的开发能力。行业变化越快,研发速度、响应速度、工程师综合水平等因素的重要性越高,中国企业的优质工程师团队可助力快速为北美客户开发产品。目前产业链反馈,已有部分公司接到海外HVDC协助研发或代工需求,成为英伟达白名单下的隐藏受益者。
国内部分厂商仍有直接导入机会。英伟达白名单呈动态调整,今年8月国产半导体厂商英诺赛科已导入。距离rubin ultra NVL 576放量尚有2年时间,国内部分积淀了较强电力电子技术的公司,以及在海外积累了本地化渠道、售后及配电解决方案能力的新能源公司,有望实现弯道超车,未来拿下客户需求并导入英伟达短名单。
五、市场空间及竞争格局
1、我国HVDC应用逐步推广,成长空间广阔
1.1 HVDC应用历程与推广路径
我国HVDC应用起源于通信网络,随后逐步拓展至互联网企业数据中心领域。2007年起,240V HVDC供电技术开始在通信网络和数据中心实现广泛实际应用,截至目前已出台多项行业及国家标准,为技术落地提供了规范支撑。
应用初期,HVDC主要集中于传统通信运营商(中国电信、中国移动、中国联通)的通信网络。这一现象的核心原因在于通信设备普遍采用48V直流供电,运营商对直流供电系统具备天然的技术熟悉度,从而推动HVDC技术实现快速落地。随着通信运营商应用HVDC实现效率提升的经验积累,以BAT(百度、阿里巴巴、腾讯)为代表的互联网运营商在大规模数据中心建设过程中,对HVDC的应用需求也进入快速增长阶段。
1.2 海内外市场发展趋势
海外市场方面,HVDC应用未来有望逐步推广。随着AI数据中心功率需求的显著提升,海外下一代AI数据中心预计将采用±400V的HVDC供电方案。以Vertiv为例,其推出的NetSure系列400V HVDC电源解决方案,效率可达到96.5%及以上,展现出高电压等级HVDC的技术优势。
1.3 HVDC对服务器电源的影响
关于HVDC替代交流UPS后对服务器机架中ACDC电源的影响,从当前头部服务器电源企业的产品布局来看,大部分ACDC电源产品均支持240V直流输入。因此,在我国数据中心HVDC供电系统以240V输出电压为主的现阶段,HVDC应用对ACDC服务器电源的应用规模影响微乎其微。
展望未来,随着HVDC向更高电压等级(如300V以上)发展,现有ACDC服务器电源将难以兼容,这一技术迭代趋势或将推动服务器电源从ACDC向DCDC方向转型。
1.4 市场规模与增长潜力
数据中心UPS市场规模保持稳步提升,同时HVDC仍具备较大成长空间。根据Global Growth Insights数据,2023年全球数据中心UPS市场规模约为45.25亿美元,预计2024年将达到48.53亿美元,2032年进一步增长至85.02亿美元,20242032年复合年增长率(CAGR)为7.26%。
国内市场方面,据赛迪顾问统计,2023年中国UPS市场规模为97.7亿元,同比增长6.7%,预计2026年将达到127.3亿元,20232026年CAGR为9.22%。随着AI技术的快速发展,数据中心建设持续加速,有望推动全球数据中心供电系统市场规模实现持续提升。
当前在AI数据中心中,交流UPS仍是主流供电方案,但HVDC应用正逐渐加速。根据国企网援引数据,2023年在运营商和互联网交直流电源应用市场中,高压直流占总容量比例约为10%,但其20212023年的年均增长率达到33%,呈现出快速发展的良好态势。
2、HVDC和UPS行业竞争格局分析
2.1 UPS行业竞争格局:头部集中,细分突围
国内UPS市场竞争呈现“头部厂商引领,细分领域差异化竞争”的格局。据赛迪顾问数据,2023年华为、科华和维谛技术占据市场前三名位置,合计市场份额超过40%,在行业中形成领先优势。其余厂商则聚焦细分领域实现突破:山特主攻中小功率机市场,科士达凭借高端中大功率UPS产品实现快速增长,爱维达则依靠金融、电信等垂直领域的深度布局打开市场空间。
2.2 HVDC行业竞争格局:集中度高,龙头主导
与UPS市场不同,国内HVDC行业集中度较高。据DC Map统计,2022年中恒、中达和维谛位列市场前三名,合计市场份额高达90%,行业竞争格局相对稳定,头部企业占据绝对主导地位。
六、电力设备行业龙头股一览
国电南瑞(600406):智能电网控制系统市占率超60%,电网调度控制系统故障诊断准确率99.99%,主导25省虚拟电厂建设,2025年目标覆盖50%工商业用户,调节能力达5000万千瓦,自主研发高压IGBT芯片打破国外垄断。
特变电工(600089):全球变压器市占率第一,特高压直流损耗仅1.2%,特高压变压器国内市占率超30%,中标了白鹤滩-江苏、陇东-山东等特高压工程核心设备,还实现了中国特高压设备首次出口印度。
东方电气(600875):覆盖火电、水电、核电全领域,是全球单机容量最大水轮发电机组制造商,国内水电设备市占率超40%,风电整机年产能超15GW,氢燃料电池系统已应用于重卡领域,还参与了沙特NEOM新城光热发电项目。
002***:国内风电整机制造龙头,中亚风电市占率超60%,为雅鲁藏布江水风光互补项目提供2GW高原风机,钙钛矿电池效率达33.5%。
002***:无功补偿与高压开关龙头,布局储能变流器业务,2025年第二季度营收约52.7亿元,同比增长50.21%,净利润约7.99亿元,同比增长61.53%。
601***:高压开关核心供应商,参与±1100kV特高压标准制定,国内特高压GIS设备市占率超40%,参与国内80%以上特高压工程,2025年上半年海外收入达21.71亿元,占总收入比重19.21%。
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