《科創(chuàng)板日報》10月18日訊（編輯 宋子喬） 算力的盡頭是電力，這句話的含金量還在提升。

當下，AI帶來了全球數(shù)據(jù)中心用電量的快速增長，在北美等電力系統(tǒng)冗余較低的區(qū)域，供電問題越來越緊迫。美國能源信息署（EIA）在其《短期能源展望》（STEO）中表示，美國的電力消耗將在2025年和2026年創(chuàng)下歷史新高，需求的增長主要受人工智能、數(shù)據(jù)中心擴張等因素驅動；美國能源部（DOE）在7月份也表示，電力供貨商若無法在尖峰需求期間增加發(fā)電量，美國停電次數(shù)可能在5年內呈現(xiàn)倍增，DOE在一份報告中指出，美國電力供需差距正在擴大、AI導致高耗電數(shù)據(jù)中心需求增加；據(jù)招商證券，美國PJM（美國東部最大的區(qū)域電網(wǎng)運營商）等區(qū)域新增電力接入平均需等待3-5年。

在最新研究報告中，高盛已將2030年全球數(shù)據(jù)中心耗電需求上調為較2023年大幅擴張175%。

面對驚人的能耗增長，開辟新的能源獲取路徑、提升能源使用效率成為產(chǎn)業(yè)鏈的必答題。一方面，企業(yè)大力部署可再生能源（風、光）、倚重先進燃氣輪機作為靈活性電源和保障，同時積極發(fā)展儲能技術、推動核聚變的實驗堆向示范堆、商用堆邁進；另一方面，高效率、高密度、高穩(wěn)定性電源的重要性不斷提升，從市電（10kV+）到機房（800V/400V）到機柜內（50V）到最終芯片（<1V），整條電力鏈路各環(huán)節(jié)都面臨著不同程度的技術迭代升級，高壓直流電力系統(tǒng)在AIDC中的重要性以及價值量有望隨之提升。

缺電預期疊加AI提速 核能有望迎發(fā)展機遇

與受制于天氣的風光發(fā)電不同，核電能夠提供零碳、穩(wěn)定、高能量密度的基荷電力。這對于需要7x24小時不間斷運行的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心而言，是無可替代的可靠保障。

為發(fā)展數(shù)據(jù)中心，滿足日益增長的人工智能與云計算的需求，美國大型科技公司紛紛盯上核電。如OpenAI創(chuàng)始人奧爾特曼投資核裂變初創(chuàng)公司Oklo；谷歌與Kairos、田納西河流域管理局合作建設50兆瓦核電站Hermes 2，預計2030年為東南部數(shù)據(jù)中心供電，后續(xù)將擴展至500兆瓦裝機容量；微軟曾合作重啟賓夕法尼亞州三哩島核電站，探索傳統(tǒng)核能利用。

華泰證券日前發(fā)布研報稱，缺電預期疊加AI提速，看好美國核能發(fā)展機遇，自5月23日美國特朗普總統(tǒng)連發(fā)四份總統(tǒng)令推動美國核工業(yè)振興以來，產(chǎn)業(yè)積極因素持續(xù)累積，看好美國核電增容、重啟、新建有望從“預期”走向“現(xiàn)實”。繼續(xù)看好全球核能產(chǎn)業(yè)鏈投資機會。

國內，7月22日，中國聚變能源有限公司掛牌成立大會在上海舉行。根據(jù)《中國核能發(fā)展與展望（2023）》，預計到2035年，我國核能發(fā)電量在總發(fā)電量的占比將達到10%，相比2022年翻倍。

國金證券表示，看好可控核聚變行業(yè)在“十五五”期間資本開支進入加速釋放周期，電源是可控核聚變裝置“生命線”，資本開支擴張有望帶動訂單陸續(xù)釋放。

如何提高數(shù)據(jù)中心能效？高壓直流電源架構或是最優(yōu)解

數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)被視作數(shù)據(jù)中心的“心臟和血管”，負責把能量輸送到系統(tǒng)的每臺設備，在數(shù)據(jù)中心內發(fā)揮著至關重要的作用。

高壓直流電源架構成為當下提高數(shù)據(jù)中心能效的最優(yōu)解，英偉達正引領著這場深刻變革，其核心是將數(shù)據(jù)中心電源架構從傳統(tǒng)的415V交流電轉向800伏直流電（800 VDC），以應對AI算力爆發(fā)帶來的巨大電力挑戰(zhàn)。

在10月13日（美東時間）舉行的OCP大會上，英偉達發(fā)布了《800 VDC Architecture for Next-Generation AI Infrastructure》白皮書，明確采用800 VDC架構作為未來AI數(shù)據(jù)中心的核心解決方案。該架構通過提升電壓等級實現(xiàn)更高效率的電力傳輸，并整合了中壓整流器（SST）技術以優(yōu)化系統(tǒng)設計。約20余家行業(yè)合作伙伴在峰會上展示了新一代核心技術與組件，包括新型芯片、元器件、電力系統(tǒng)，以及對千兆瓦時代800 VDC數(shù)據(jù)中心的支持能力。

10月14日，富士康在官網(wǎng)上宣布，公司正在與英偉達合作，推動800 VDC架構落地AI數(shù)據(jù)中心。

英偉達已給出日程表：將從2027年起推動數(shù)據(jù)中心電力基礎設施向800 VDC過渡，目標是支持1MW及以上功率密度的IT機架。

不止英偉達，阿里、騰訊、谷歌、微軟等多家海內外巨頭正積極籌謀數(shù)據(jù)中心電源革新。

巴拿馬電源是由阿里巴巴聯(lián)合臺達電開發(fā)的IDC供電方案，天風證券指出，之前發(fā)布的僅“800V HVDC”（類似騰訊的方案），而這次進一步明確的方案是“巴拿馬2.0+SST”，也就是在原有HVDC的基礎上新增中壓整流（移箱變壓器）等，技術的本質就是現(xiàn)在阿里推的巴拿馬電源2.0；騰訊則深耕"市電直供+240V HVDC"多年，該架構的極高可靠性（遠超傳統(tǒng)UPS）是其最大亮點。

以谷歌、微軟為代表的海外巨頭，技術路線更為前沿和激進。谷歌正推動從48V到±400V DC的躍遷，并計劃將電源組件完全移出IT機架，以釋放全部空間給計算硬件，其終極目標是實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心設施的高壓直流直配，并與液冷技術深度結合，以應對1MW機架的挑戰(zhàn)；微軟的布局同樣具有前瞻性，其“Mt. Diablo”架構將電源與計算解耦，這種“分離式”設計為未來電源技術的獨立升級和靈活配置奠定了基礎。

光大證券表示，隨著AI迅猛發(fā)展和算力需求急劇增加，AI數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)面臨著效率和節(jié)地等指標進一步提升的迫切需求，這將持續(xù)推動數(shù)據(jù)中心供電技術由交流UPS向HVDC發(fā)展，未來HVDC在AI數(shù)據(jù)中心的滲透率有望持續(xù)提升。

中金公司表示，近年來頭部云廠商上調資本開支預期，AIDC建設加速，AI算力中心建設景氣上行疊加英偉達800V HVDC架構與綠電直連需求共振，看好固態(tài)變壓器（SST）有望憑借效率高、體積小、靈活性高、預制化設計等優(yōu)點成為未來數(shù)據(jù)中心供電架構的優(yōu)選解法。全球AIDC龍頭伊頓、臺達電等對SST方案儲備較早。國內切入布局廠商主要從傳統(tǒng)電力設備、AI電源、光儲充三類公司出發(fā)，各具優(yōu)勢，當前個別公司已有SST產(chǎn)品在交直流混合微網(wǎng)等工程中形成應用，中國西電已有產(chǎn)品應用在數(shù)據(jù)中心項目中。

電力，這個曾經(jīng)被視為傳統(tǒng)而穩(wěn)定的行業(yè)，正因AI的算力需求而煥發(fā)新生。無論是核電等能源黑科技，還是800V直流架構的升級，都是對傳統(tǒng)能源體系的范式重構，這些新方案回應了AI算力狂飆時代的一大關鍵問題：如何高效、經(jīng)濟、可靠地為“電力饕餮”般的AI集群供電。

當芯片算力按照摩爾定律指數(shù)級增長，電力供應必須同步跟上——AI的競賽，最終成了電力的競賽。