今年以来,作为核心电力设备的固态变压器正在加速进入智算中心、超充站和新型配电网,落地节奏持续加快、应用场景全面铺开。
从“变电压”到“管电能”
变压器开始变聪明
在内蒙古乌兰察布,全球单体最大的智算中心项目正在采用一种全新的供电方式。连接绿色风电与算力设备的,正是固态变压器。
远景算力中心工程总监弋萌介绍,固态变压器是实现电力和算力协同的“能量路由器”,这套方案直接把10千伏高压电一步转换成服务器能用的800伏直流电。砍掉传统供电中多层转换设备,使得供电效率达到98.5%以上,占地面积直接减少一半以上。
与传统依靠铁芯和铜绕组、功能相对单一的“机械钟”式变压器不同,固态变压器利用碳化硅、氮化镓等半导体器件,实现了电能的双向流动和快速调压。这种特性刚好匹配了GPU高性能的算力负载,让风光绿电、储能与算力集群发挥出更大价值。
一台固态变压器
铜材用量最高减少80%
在江苏苏州,国内首款集装箱式固态变压器移动智算单元已实现示范应用。它就像一辆房车,集供电系统、算力系统、运行配套于一体,支持即插即用,无需土建改造,24小时即可完成部署,真正实现了“电力即算力”。
据国网江苏电科院测算,一台1000千伏安的固态变压器,其用铜量可从传统变压器的600公斤降至100公斤,铜材用量最高减少80%,特别适用于AI算力、超充等新兴场景。
从超充站到“超超超”充电站
除了智算中心,固态变压器在新型电网和超充领域也大显身手。今年以来,国内多地在超充站推广应用固态变压器,相关核心材料碳化硅也接连取得技术突破。
在广东广州黄埔区,一个固态变压器示范项目实现了10千伏交流到800伏直流的一步变换。传统模式下,从电网到充电枪需要经历多级电能转换,综合效率损失达7%至10%。
而采用固态变压器后,可以减少中间转换环节,项目方介绍,综合效率相比传统方案提升超过8个百分点。
在山东济南,全国首座应用固态变压器的“电网友好”型电动重卡示范站已经投运。这里把光伏、储能、充电设备和固态变压器连接起来,形成直流微电网。单枪最大充电功率达到800千瓦,普通电动重卡双枪同时充电,最快15分钟至20分钟可以充满。
碳化硅突破
固态变压器产业化提速
固态变压器之所以能够实现高频、高效的电能转换,与功率半导体技术密切相关。其中,碳化硅是重要的核心材料之一。
在河北保定,世界首台35千伏碳化硅电力电子变压器已经转入常态化运行。这台设备采用我国自主研发的6.5千伏大容量碳化硅功率器件。目前,相关企业已经实现碳化硅电力电子变压器核心器件、整机系统的全链条国产化自主可控。
与此同时,同等电压等级下,装备所需的功率模块数量可以减少三分之一。核心器件突破,也正在为固态变压器从“示范应用”走向规模化产业化铺路。
Picture-in-PicturePlayCurrent Time 0:00/Duration 2:45FullscreenMute自动播放生产企业订单大增
千亿级市场蓄势待发
需求变化,很快传导到了产业链。
在江苏,多家固态变压器生产企业下半年订单量快速增加。一家企业的生产经理透露,随着AI行业快速发展,企业年产能规划将从目前的2GW长期规划至6GW,相当于年产能6000套订单的需求。另一家企业在江苏常州建设大型固态变压器智能工厂,一期规划产能达到5GW/年,是目前产能的5倍以上。
专家表示,固态变压器未来将广泛应用于新型电网和算力网建设,中国企业在全球市场具备竞争力。虽然目前单体固态变压器成本比传统变压器平均高10%至20%,但系统集成应用后的总成本基本持平。随着碳化硅成本下降,未来五年固态变压器成本将进一步降低,相关产业年复合增长率预计将超过40%。
电力规划设计总院副总工程师徐东杰认为,2026年被视为固态变压器发展的元年,预计从2027年左右开始量产上市,未来有望形成一个千亿规模的市场。
.央.视.财.经一、中游:固态变压器整机厂商(直接受益,订单弹性最大)
四方股份(601126)
国内 SST 整机标杆,已发布 SST1.0,可实现 10kV~35kV 转 800V 直流,交付多台能量路由器,适配智算中心 + 源网荷储一体化,参与 SST 相关标准制定,在算力供电示范项目落地较多证券时报。
阳光电源(300274)
研发 SST 长达 10 年,自研 EnerNeo 固态变压器,主打 AIDC 智算中心场景,国内示范项目供货,海外 800V 数据中心批量订单预计 2027-2028 释放,具备风光储 + 算力供电一体化方案能力证券时报。
金盘科技(688676)
10kV/2.4MW全碳化硅 SST 样机完成,面向 800V HVDC 算力架构,进入海外 AI 算力客户测试,干式变压器基础扎实,海外数据中心渠道优势强新浪财经。
特变电工(600089)
传统输变电龙头,电力电子变压器已研制完成,正在挂网试验;具备数据中心供电、电力方舱配套能力,传统变压器客户资源可转化至 SST 场景证券时报。
中国西电(601179)
西电电力电子拿下海外 AI 智算中心固态变压器订单,实现国产 SST 海外商业化突破;高压电力电子设备底蕴深厚,35kV 高压 SST 具备研发实力新浪财经。
禾望电气(603063)
全碳化硅高功率 SST 整机方案,35kV 高压 SST 在新能源基地落地,布局 800V 算力供电,和海外维谛合作,面向 AIDC 算力场景新浪财经。
安靠智电(300617)
对外公告投入 3000 万,合作研发 SST 工程样机,布局电力电子变压器方向证券时报。
二、上游:碳化硅(SiC)功率半导体(SST 最核心成本项,原文重点强调的突破环节)
SST 需要高压碳化硅 MOSFET / 模块,碳化硅是实现高频、高效、小型化的核心,SST 整机成本里 SiC 模块占 25%-30%,是产业链最先受益环节。
斯达半导(603290)
国内功率模块龙头,SiC 模块送样四方等 SST 整机厂,高压 SiC 模块适配算力供电场景,车规 SiC 技术平移到电网 / 智算 SST新浪财经。
天岳先进(688234)
导电型碳化硅衬底龙头,8 英寸衬底,适配 SST 高压大功率器件的晶圆原材料,第三代半导体上游材料核心标的新浪财经。
芯联集成(688469)
推出3300V SiC MOSFET,专门面向固态变压器,可大幅减少功率器件数量,已经向 SST 整机客户送样验证,解决高压 SST 器件国产化痛点,对应原文 “35 千伏碳化硅电力电子变压器” 国产器件突破场景证券时报。
露笑科技(002617)
碳化硅衬底布局,SST+AI 算力催化标的。
时代电气(688187)
高压 SiC 功率模块,大功率电力电子器件,可供给电网级 SST。
三、上游配套零部件(高频磁件、中高频变压器,SST 隔离核心部件)
固态变压器内部不是传统工频变压器,而是中高频变压器,也是重要部件,原文提到铜材大幅减少,靠高频磁材。
可立克(002782)
开发 10kV 电网级 SST 配套中高频变压器,同时研发 35kV 样机,SST 磁件配套厂商证券时报。
新特电气(301120)
中压中高频变压器,变频特种变压器技术积累,适配 SST 高频磁芯需求。
云路股份(688486)
纳米晶非晶磁性材料,用于高频变压器磁芯,适配 SST 高频场景。
四、下游场景侧(智算中心、重卡超充、直流配网集成)
南网科技:自研搭载国产 SiC 器件的 SST,面向 10kV 转 800V 直流,适配电网 + 算力场景,南方电网体系内示范项目资源丰富证券时报e...。
产业链受益优先级排序第一梯队(弹性最高):碳化硅高压器件。SST 产业化瓶颈就是 SiC 成本与可靠性,原文提到碳化硅持续技术突破、成本下行是规模化前提;一旦行业放量,器件最先放量。芯联集成、斯达半导、天岳先进。
第二梯队(订单直接兑现):SST 整机厂商。四方股份、阳光电源、金盘科技,已有示范 / 样机 / 小订单,直接对接智算、超充项目。
第三梯队(配套零部件):中高频变压器、磁性材料,跟随整机放量。
核心风险要点(务必重视)
产业化节奏风险:行业共识 2026 是元年、2027 量产,当前绝大多数项目是示范工程,大规模商业化落地存在延期可能;短期业绩贡献普遍很小,属于预期先行板块。
成本劣势:当前固态变压器单体成本比传统变压器高 10%-20%,只有系统层面综合成本才持平;碳化硅降价速度不及预期会延缓推广。
技术路线竞争:算力供电也存在其他 800V HVDC 方案,固态变压器不是唯一路线,存在技术替代风险。
电网认证、可靠性门槛高:高压电力设备入网认证周期很长。
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