东方证券AIDC电力报告详细对比数据中心四大供电方案。UPS以54%市占率保持主流，HVDC装机容量10年增长近20倍，巴拿马电源效率达97.5%、建设周期缩短至3个月，SST固态变压器效率达98%、占地减少63%。从UPS到HVDC到巴拿马到SST，AIDC供电方案正沿着“高效低损、高功率密度、综合能源适配”方向加速迭代。
UPS——当前主流方案，技术成熟兼容性强
UPS（不间断电源）是当前数据中心供电的主流方案，在江苏省数据中心市场占有率约54%。UPS系统从市电获取电力，经变压器调整电压、输入滤波器清除干扰、整流器AC/DC转换、DC/AC逆变器转换回交流电，通过静态转换开关实现无缝切换，最终分配到各IT机柜。
2023年中国高端电源UPS市场规模达79.4亿元，模块化UPS因其较高灵活性和节能效果成为IDC应用的主流方式。科华数据、华为、Vertiv三家合计占超40%市场份额。全球IDC用UPS市场2022年估值112亿美元，预计2030年达195亿美元（CAGR 7.5%）。华为FusionPower6000电力模块在双变换模式下效率达95.6%，智能在线模式下效率达97.8%。
HVDC——高压直流渗透率快速提升
HVDC（高压直流输电）将交流电转换为直流电进行传输，具有输电距离长、损耗小、稳定性好等优点。相比UPS系统需经过交流-直流-交流多次转换，HVDC方案省去一次交直流双向转换，市电经AC/DC整流后直接输出240V直流电，显著提高供电效率。
HVDC装机容量从每年30万安培增长到超过600万安培，增长近20倍。2020年GB/T 38833-2020标准发布，为HVDC应用提供全方位国家标准支撑。截至2023年，全国绿色直流数据中心总量已超过10GW。阿里巴巴张北数据中心大规模采用HVDC系统，结合组合式空调箱风墙技术，实现了高效的能源利用。全球HVDC市场2023年估计119.8亿美元，预计2024-2030年CAGR达4.5%。
巴拿马电源——效率97.5%，建设周期缩短至3个月
巴拿马电源方案由阿里巴巴主导开发，通过缩短供电路径、直流不间断供电来提高电源效率。市电直接通过移相变压器将高压交流电转换为较低电压交流电，经AC/DC转换器转换得到直流电，通过列头柜分配至各IT机柜。整体链路更紧凑，减少能量损耗。
巴拿马电源系统效率从传统UPS的95.1%提升至97.5%，建设周期从400天缩短至90天，功率模块效率达98.5%，设备数量减少40%。2022年7月《信息通信用10kV交流输入的直流不间断电源系统》行业标准正式发布执行。截至2024年8月，台达销售的数据中心巴拿马电源在线运行数量已超500套，阿里云全国数据中心已应用366套、容量超800兆瓦。
SST固态变压器——AIDC潜在终极方案
SST（固态变压器）通过高频隔离技术将中压交流（如10kV）直接转换为低压直流，替代传统工频变压器和UPS系统。传输效率有望超97.5%，占地面积较传统方案减少63%以上，全生命周期成本具备优势，支持光伏、储能等直流供电。西电电力电子在贵安数据中心应用SST技术，已完成3台（单台2.4MW）供货。
SST当前仍存在产业成熟度不够、高压运维风险较高、大功率IGBT等原材料国产化率有待提升等挑战。但技术研发展现关键进展，新加坡Amperesand计划2025年交付全球首个22KV、6MW的SST解决方案，台达提出模块化SST机柜设计。随着AIDC需求增长，SST关注度有望迅速增长，加速技术迭代和应用落地。
四大数据中心供电方案对比| 方案 | 效率 | 占地面积 | 建设周期 | 核心优势 |
|---|
| UPS | 95.1% | 100% | 12个月 | 技术成熟、兼容性强 |
| HVDC | 95.1% | 80% | 6个月 | 高能效、适配高功率密度 |
| 巴拿马 | 97.5% | 40% | 3个月 | 高密度、低成本 |
| SST | 98.0% | 24% | ＜90天 | 极高密度、综合性价比高 |
投资建议——关注供电方案迭代受益标的
AIDC供电方案从传统UPS向HVDC、巴拿马、SST加速迭代，建议关注各技术路线核心标的：UPS（科华数据、科士达）；HVDC（中恒电气、禾望电气）；巴拿马电源（中恒电气、中国西电）；SST（中国西电、台达产业链）；服务器电源（麦格米特、欧陆通、新雷能）。随着AIDC高功率密度发展，高压直流供电方案渗透率有望持续提升。
