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柜外电源崛起:多场景刚需爆发,出海正当时
发布日期: 2025-12-01 17:02:48

柜外电源崛起:多场景刚需爆发,出海正当时

1.柜外电源行业概述

柜外电源行业,特指为人工智能数据中心(AIDC)、大型数据中心等提供高效、高功率密度供电解决方案的产业,核心产品是高压直流(HVDC)电源系统和固态变压器(SST)系统。根据工信部《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》等政策导向,其本质是支撑算力基础设施绿色低碳、高质量发展的重要能源装备。它通过采用直流配电架构,克服传统交流供电的“集肤效应”,实现更低的输电损耗、更高的供电效率和更优的功率密度,是推动数据中心PUE值下降、实现“绿电”与算力协同的关键技术路径。

行业发展经历了清晰的“三级跳”。第一阶段(2010年前)
以传统不间断电源(UPS)为主导,是基于交流配电标准的成熟方案,但存在效率瓶颈和系统复杂问题。第二阶段(2010-2025年) 是HVDC的渗透与产业化阶段。国内先行,率先规模应用240V/336V模块化HVDC,并创新推出高集成度的“巴拿马电源”,在阿里、腾讯等巨头数据中心批量应用,实现了CAPEX和效率的双重优化。海外市场则受AI芯片(如NVIDIA GPU)高功率驱动,正朝着800V高压方案演进。第三阶段(2026年及未来) 是SST的布局与起量期。SST通过取消工频变压器,在体积和效率上实现跨越式提升,被视为终极方案。国内产业进程全球领先,预计2027年底开始放量,并在2030年前后有望成为主流。

2.柜外电源行业产业链分析

柜外电源行业上游为核心元器件,包括IGBT、SiC/GaN功率器件、高频变压器、控制芯片等,技术壁垒高,部分依赖进口。中游为系统集成与制造,是价值核心,厂商将上游部件集成为HVDC柜、SST整机等。下游以AIDC为核心应用场景,同时向充电站、直流微电网等延伸。

行业产业链分析

资料来源:普华有策

(1)上游核心元器件对本行业发展的影响

上游核心元器件是柜外电源行业技术演进和成本控制的核心瓶颈与驱动力。其影响主要体现在三个方面:技术天花板、成本结构和供应链安全。首先,以硅基IGBT和宽禁带半导体(SiC/GaN)为代表的功率器件,直接决定了电源系统的开关频率、效率和功率密度。SST技术实现体积与效率的飞跃,本质上依赖于SiC器件的高频、低损耗特性。上游器件的任何性能突破,都会为中游系统设计带来新的可能,是行业技术迭代的源头。其次,尤其是高端进口芯片这些关键元器件在设备成本中占比很高,其价格波动直接影响中游企业的毛利率和产品定价策略。最后,供应链的稳定性与国产化进程至关重要。当前部分高端器件仍依赖进口,存在“卡脖子”风险。上游供应的任何中断或地缘政治摩擦,都会直接冲击全行业产能。因此,上游不仅制约着行业当前的技术高度与盈利水平,其国产化进程更是行业实现自主可控、保障长期发展的战略基础。

(2)下游应用市场对本行业发展的影响

下游应用市场,尤其是人工智能数据中心(AIDC),是柜外电源行业爆发式增长的唯一核心引擎和需求定义者。其影响是决定性的,表现为需求拉动、技术导向和生态塑造。第一,AIDC对算力无上限的追求,产生了对高功率、高密度供电的刚性且海量的需求,直接创造了千亿级市场规模。没有下游算力爆炸,本行业仅是缓慢的存量替代。第二,下游云服务商CSP、芯片厂商等头部客户直接定义了技术路线。海外因NVIDIA GPU需要800V供电而驱动800V HVDC方案;国内阿里、腾讯通过规模化采购“巴拿马电源”,确立了该方案的主流地位。客户对PUE的极致要求,迫使行业持续向更高效率演进。第三,下游集中化的格局决定了行业竞争模式。它建立了极高的客户认证壁垒,使得绑定头部客户的企业能获得确定性的订单和增长,并可能将这种优势转化为行业标准。因此,下游不仅是市场的来源,更是技术演进方向的“指挥棒”和行业格局的“塑造者”。

3.柜外电源行业竞争格局

当前竞争格局呈现“中外双轨、梯队分明、出海加速”的特点。从市场区域看,国内市场由本土企业主导,已形成完整产业生态。头部企业如阳光电源、金盘科技、科士达等,通过深度绑定阿里、腾讯等云服务巨头或发挥自身技术优势,在“巴拿马电源”等方案上建立了领先地位。海外市场则由台达、维谛(Vertiv)等传统巨头以及正在积极切入的国内出海企业共同角逐,技术路线以应对800V GPU供电的方案为主。

从竞争梯队看,企业分化清晰。第一梯队是具备全球品牌渠道和全栈技术能力的综合型玩家,如阳光电源和金盘科技为代表。第二梯队是在HVDC或SST某一领域深度聚焦的龙头企业,如HVDC领域的科士达、SST领域的四方股份,它们技术特色鲜明,客户粘性强。第三梯队是众多核心零部件供应商和区域性系统集成商。

当前最大的变量在于 “出海” 。凭借国内领先的产业化经验和成本优势,以金盘科技、科士达、盛弘股份等为代表的企业,正通过为国际巨头合作研发或自有品牌两种模式,快速切入北美等增量市场,有望在未来几年重塑全球竞争格局。

4.柜外电源行业发展主要驱动因素

柜外电源行业的迅猛发展,由技术、市场、政策与产业链四股力量共同驱动,环环相扣,促使其从辅助设备升级为算力与能源基础设施的核心部件。

(1)技术双轮驱动:解决极限挑战与架构革新

行业面临来自物理环境和算力需求的双重技术挑战。一方面,为应对户外、边缘等场景的极端环境(高温、高湿、雷击),技术向高可靠演进,通过IP67密封、宽温域运行与智能热管理,保障设备在任何条件下稳定工作,结合IoT远程运维,变“被动供电”为“主动保障”。另一方面,为满足AI算力爆炸性增长的极限需求,供电架构发生根本性革新。传统交流方案不堪重负,高压直流(HVDC)及固态变压器(SST)凭借低损耗、高效率、高功率密度成为必由之路,特别是海外GPU巨头定义的800V直流标准,正倒逼全产业链升级。

(2)市场需求爆发:多场景渗透与经济性牵引

下游应用场景的多元化与规模化爆发,创造了海量刚需。数据中心领域,边缘计算节点快速增长,对“免机房、近负载”的柜外电源需求激增;同时,AIDC对功耗与功率密度的要求已使HVDC/SST从可选变为刚需。新能源、通信等领域的户外化布局同样带来庞大配套市场。与此同时,全生命周期经济性(TCO) 成为关键牵引力。HVDC方案相比传统UPS可降低10%-20%能耗,集成化设计还能节省CAPEX和占地面积,直接驱动业主进行技术换代。

(3) 政策与标准构筑刚性门槛与发展空间

全球“双碳”目标为行业提供了顶层动能。中国“东数西算”工程及严格的PUE限值,迫使数据中心采用高效供电方案;欧美类似的能效法规也产生同样效果。可再生能源装机量的激增,直接拉动了配套户外电源需求。此外,国内外标准对防护、能效、智能化的强制要求,在打开市场空间的同时,也抬高了行业门槛,加速淘汰低质产能,推动产业向高品质升级。

(4)产业链协同成熟:突破瓶颈与降本普及

供应链的成熟与协同是行业规模化发展的基石。上游核心器件的国产化突破,逐步解决“卡脖子”问题,保障了供应链安全并为降本创造条件。中游制造的规模化和模块化设计,显著降低了单位成本,缩短了交付周期。更重要的是,与下游云服务商、电池厂商等头部客户的联合研发,催生了“供电+散热”等一体化解决方案,使柜外电源从昂贵的高端设备,加速转变为可大规模部署的普惠方案,推动了全行业的普及。

北京普华有策信息咨询有限公司2026-2032年柜外电源(HVDC和SST)行业深度研究及趋势前景预测专项报告系统剖析了服务于人工智能数据中心(AIDC)的柜外电源(HVDC/SST)行业。报告首先界定了行业内涵与技术演进路径,从传统UPS到HVDC,最终向SST发展。通过PEST模型分析了“双碳”政策、算力经济等宏观驱动力,并对比了中、美不同的技术路线与市场规模。报告深入解析了从功率半导体到系统集成的产业链,以及阳光电源、金盘科技、科士达等头部企业的竞争格局与出海战略。运用SWOT与波特五力模型评估了行业优势与风险。最后,报告预测了至2030年的千亿级市场前景,明确了SST为终极方向,并为投资者指明了在技术迭代与全球化浪潮中的关键机遇。