华安证券报告深入分析不间断电源（UPS）各技术路线的特点与渗透趋势。数据中心不间断电源主要包括传统交流UPS、高压直流HVDC和巴拿马电源三大路线。HVDC较UPS少一级逆变环节，电池配置在近负载侧，实现真正不间断供电，能耗因子在低负载率下优势显著；巴拿马电源柔性集成10kV配电、隔离变压和模块化整流，效率达98.5%，占地面积减少50%、设备节省40%。各技术路线各有千秋，渗透率变化有望带来结构性投资机会。
UPS——仍是主流，向MW级高密演进
交流UPS目前仍是数据中心IT设备供电的主流方式，占数据中心不间断电源市场较大比例。传统通算中心主流UPS容量为400/500/600kVA，多采用2N双母线方式给服务器提供双路电源保障。随着智算中心功率密度提升，UPS单机容量向MW级演进，单机容量从600kVA提升至1MVA及1.2MVA。
近年来国家政策引导大功率模块化UPS技术发展。通过架构及器件创新，头部厂商已将600kVA UPS宽度从1200mm缩减至600mm，功率密度提升100%、占地面积下降50%。高效化、高密化、模块化是UPS的演进方向。
HVDC——少一级变换，低负载率下能耗优势显著
高压直流HVDC供配电技术将交流电转换为稳定的直流电。与UPS相比，HVDC少了一级逆变过程（UPS需经DC/DC适配器变换到直流母线，再经逆变环节变成交流电），电池配置在近负载侧，市电停电时真正实现不间断供电。
能耗方面，负载率低于80%时HVDC的能耗因子小于UPS。AIDC中常设置2N冗余，变压器负载率正常不高于50%，HVDC在相同情况下能耗更低。成本方面，120kVA UPS系统与2套50kVA HVDC相比，HVDC成本降低约70%，占地面积大量减少，系统运营成本降低20%左右。HVDC在AIDC中的渗透率有望持续提升。
巴拿马电源——整合变压配电，效率98.5%占地减50%
巴拿马电源方案柔性集成了10kV配电、隔离变压、模块化整流器和输出配电等环节，采用移相变压器取代工频变压器，从10kV到240Vdc整个供电链路优化集成。相比传统供电方案，巴拿马电源占地面积减少50%、设备和工程施工量节省40%、功率模块效率达98.5%。
次级侧可直接输出高压直流供电，同时考虑机房仍有部分空调末端采用交流供电，次级侧也能提供部分380V交流输出。但巴拿马电源不兼容低压油机、不易做低压侧母联，应用场景受限。未来随着技术完善和AIDC需求提升，巴拿马电源渗透率有望逐步提高。
数据中心各类电源对比| 电源类型 | 配电层级 | 电源损耗 | 优点 | 缺点 |
|---|
| UPS | 多 | 5.0% | 兼容性强 | 投资大、损耗相对高 |
| HVDC | 多 | 5.0% | 电压转换环节少、可靠性高 | 投资大、损耗相对高 |
| 巴拿马电源 | 少 | 2.5% | 供电效率高、占地小 | 不兼容低压油机、不易做母联 |
| 一体化电源 | 少 | 3.0% | 效率高、占地小、兼容性好 | 需做好谐波补偿 |
| 分布式电源 | 较多 | 5.0% | 灵活扩容、投资较少 | 建设周期长 |
