相比 UPS，HVDC 需要更少的转换阶段，因此具备更高的理论效率，系统更加可靠。
HVDC 核心组件为换流站，包括换流变压器、换流器、滤波器、平波电抗器、无功补偿装置等设 备。效率方面，根据台达数据，HVDC 市电直供系统/HVDC 2N 系统/UPS 2N 系统的整体 效率分别为 96.0%/95.2%/94.7%，相比 UPS 有一定优势。除此之外，HVDC 采用电池与 电源并联系统，且核心功率单元采用隔离拓扑，系统整体可靠性更高；在负载分配方面， UPS 存在三相交流电不平衡的问题，HVDC 不受干扰。
相比传统 UPS 方案，HVDC 在供电系统、冷却系统和服务器机组三方面降低数据中心能耗 1）供电系统方面：目前常规 UPS 系统因为 2N 冗余供电，大部分在低负载下运行，而 HVDC 在低负载下效率相较 UPS 方案优势更加明显，因此除理论效率差距外，HVDC 系统在使用 中具备超额效率优势。 2）冷却系统：根据 NTT DATA，当采用 HVDC 时电源系统和机组产生热量相应减少，进而 降低数据中心的 PUE 值；此外，在数据中心功率提升趋势下液冷渗透率走高，直流电相比 交流电更适配液冷方案。 3）服务器机组：传统服务器电源受电端通过 UPS 交流侧整流，再通过 DC/DC 变换供电； HVDC 输入端变为直流，服务器内部电源可省去整流器环节，直接将输出直流电通过 DC/DC 转换，进而降低服务器电源单元（PSU）的效率损耗。
我们认为供配电系统演进路线为提升电压支撑日益提升的功率需求+扩大分布式能源接入。 高电压应用方面，提升电压可以减少系统中由多个降压环节导致的损耗，且电压提升后也 会缩小电缆截面，增加走线空间利用率，并降低电缆成本；新能源接入方面，光伏和储能 发电为直流，可以快速接入数据中心全直流系统，进而减少交直流转换的损耗，根据 NTT DATA，光伏直接接入直流系统相比经电网接入可减少 5%到 10%的电能损耗。 全直流供电系统或为绿电耦合需求下的更优解。全直流供电系统方案为先将电网侧 10kV 交 流电输入转化为 750V 直流电，该环节将接入光伏、储能等分布式电源，并为直流空调室外 机组供电；之后，将 750V 直流电降至 400V 为室内空调机组等供电，再进一步降至 240V 直流为照明和 IT 服务器等直流负载供电。我们亦注意到当前市面上 PSU 因为考虑 UPS 兼 容性往往仅支持 240V 电压，考虑到后续高电压 HVDC 系统推广后或促进直流方案 PSU 渗 透率提升，我们看好未来推动高电压直流电无需降压直接为服务器供电的方案，进一步减 少系统中降压带来的损耗。
需求侧：看好 HVDC 在 AIDC 需求驱动下突破渗透率瓶颈
随着我国数据中心产业发展带来不同需求，供配电系统随之演进。基于中国通服数字基建 产业研究院对国内数据中心市场发展拐点复盘，并根据 HVDC 技术迭代放量时间节点的比 较，我们发现科技驱动的数据中心需求结构变化和供配电系统迭代相互促进，而政策和投 资带动的数据中心需求边际变化往往推动供配电新技术放量。 1） 云中心阶段（2010-2020 年）：传统服务器托管、机架租赁等 IDC 服务形式逐步被云计 算取代，对大规模数据中心承载提出更大需求，带动集群化建设、虚拟化和云计算需求 旺盛，相应地，2008 年 HVDC 技术被电信运营商引入试点，在大型云数据中心背景下 登入历史舞台。边际变化方面，2014 年需求云化+降本诉求催化 HVDC 开始在互联网 运营商数据中心推广，追求降本增效；2017 年开始政策和成本管控趋严，带动南网、 四大行等传统行业央企和大型政企客户开始陆续引入 HVDC 技术。 2） 算力中心阶段（2020 年至今）：人工智能发展驱动数据云存储及计算、智能算力、边缘 算力等需求持续增长，需求向“云计算大型、超大型 IDC+智能计算本地化中型数据中 心+边缘计算小微型 IDC”三级转变，相应地阿里巴巴于 2020 年引入巴拿马电源方案， 支撑算力大幅上升的电力供给需求。2023 年开始由海外发动的大模型训练竞赛带动训 练算力需求，训练卡能耗快速增长推动支撑高功率密度的电力供给需求；2025 年 DeepSeek 横空出世，推理侧更注重“细水长流”，对能效比和绿电耦合提出新的要求。
HVDC 保持高装机增速，但 UPS 仍居市场主流。纵向比较，由于 HVDC 行业相关统计较 少，我们通过HVDC新增装机容量和UPS市场规模的CAGR进行比较。2019-2022年HVDC 系统在数据中心年新增装机 CAGR 为 23%，而同期 UPS 行业市场规模 CAGR 为 11%；横 向比较，根据智研咨询数据，2021 年 HVDC 占比约为 12%，UPS 仍以 78%渗透率处于主 导地位。
复盘历史，我们认为 HVDC 系统渗透率维持低位并非技术竞争力不如 UPS，而是对口高效 供配电系统的下游需求侧动力不足所致。拆分来看： #1 当前 HVDC 相对 UPS 的效率领先优势未拉开差距，更换动力不足。根据前文中提到的 数据，UPS 2N 系统和 HVDC 2N 系统效率分别为 94.7%和 95.2%，相比较下 HVDC 仅具 备 0.5pct 优势，叠加当前 UPS 方案更加成熟，在中小用户的实际使用场景中效率差距进一 步缩小。 #2 HVDC 在服务器 PSU 环节存在兼容性问题，导致电压等级受限/额外能耗损失。目前市 面上交流供配设备成熟且普遍适用，PSU 多支持 AC/DC 转换，但对 DC/DC 支持有限，考 虑到 HVDC 应用规模小，PSU 厂商往往保留 AC/DC 转换功能，市面上几乎没有完全基于 纯直流的 PSU 产品。若采用通用 PSU，则会存在整流器导致能耗损失的问题，同时仅支持 240V 的 HVDC，无法兼容更高的电压水平。
展望未来，我们认为以上因素将随 AIDC 需求释放迎刃而解。拆分来看： #1 数据中心规模大幅提升，供配电系统功率提升的绝对收益凸显。上文中提到当前我国智 算中心用电规模可以达到 100-200MW，Vertiv 预测未来有望攀升至 300～500MW 的水平， 在数据中心规模上升趋势下效率差距绝对收益提升。 #2 绿电耦合将带动下一代全直流系统推广，渗透率提升后设备兼容问题或将改善。我们上 文提到更高电压的直流供电系统将成为未来趋势，因此我们看好下一代 HVDC（750V 以上 电压）有望提升渗透率，为高功率机柜提供更优解决方案，主要由 Meta、微软推动（当前 海外市场直流方案市占率较低）。实际应用中，750V 以上电压的直流电将直接进入 PSU， 渗透率提升后亦将带动直流 PSU 产品增量（在该电压下无法使用兼容交流的 PSU），因而 避免整流环节造成的能耗损失。
再来回顾我们上文中基于 AIDC 发展趋势提出的四大挑战，我们认为 HVDC 已经给出数据 中心供配电系统演进方向的答案： #1 电能供应：HVDC 系统通过更少的转换阶段具备相比 UPS 更高的系统效率，减少能源 损耗，更顺应推理算力的高能效比需求。向后展望，全直流系统进一步引入开发周期更短 的光伏和储能等分布式能源，满足井喷能源需求，提高能源利用效率。 #2 空间利用：HVDC 系统可以通过集成多环节设备（例如巴拿马电源系统），大幅减少空 间，抵消部分由供电需求陡升造成的数据中心供电系统占用空间膨胀趋势。 #3 投资成本：HVDC 系统在占地面积（土建等基础设施相关成本）、系统效率（电力成本） 本身相对 UPS 系统具备优势，提升电压后进一步降本（直接降低电缆成本，分布式能源接 入亦间接降低电力成本）。 #4 建设周期：HVDC 预制集成模组大幅缩短交付周期，且具备一定扩展性。当前智算中心 建设时经常未明确 AI 芯片型号，且具备未来扩容需求，HVDC 系统可通过预制预调试大幅 简短交付周期，避免数据中心建设周期由调试造成的延期，例如阿里巴巴的巴拿马电源系 统和腾讯 T-train。考虑到由 DeepSeek 带动的新一轮 AI 竞赛日新月异，更低的训练成本 亦导致技术迭代和开发提速，我们认为数据中心作为算力支撑，建设周期和灵活性重要性 相应提升。
供给侧：AI 数据中心相关设备厂商投资机会涌现
AI 数据中心高功率发展趋势下，我们看好细分设备赛道中 HVDC 增速有望领跑。基于前文 测算，我们预计 2024-2026E 我国算力规模（普算+智算）复合增速 44%，对应新增算力规 模复合增速 85%，考虑 GPU 功耗下降（2024-2026E 单瓦算力复合增速 31%）和数据中心 PUE 下降（2024-2026E 复合降速 2%）后，对应新增数据中心装机量复合增速 23%。对 应到配套电力设备方面，我们预计国内 AI 配套电力设备市场空间 2026 年将达到 437 亿元， 细分赛道来看，我们预计 HVDC、锂电池备电两大环节在渗透率提升驱动下有望实现增速 领跑（2024-2026E 复合增速分别 77%、58%）；服务器电源（AC/DC）、柴油发电机在单 价提升驱动下亦有望分别实现 36%（高功率电源模块单价提升）、32%（柴油发电机全球产 能紧张价格提升）的增速、跑赢行业。
我们看好国内数据中心建设带来的电源国产替代机会，以及技术迭代加速后 HVDC 以及巴 拿马电源和 SST 的发展机遇。按 AI 供配电产业链拆分来看： UPS 和 HVDC 方面：UPS 市场竞争激烈，HVDC 厂商头部效应较为明显。拆分来看，根 据智研咨询数据，2023 年国内市占率前三的 UPS 厂商分别为科华数据、华为和 Vertiv，对 应市占率 16%/14%/12%，施耐德电气、伊顿、艾默生等国际龙头亦占据一定份额；HVDC 方面，根据 DCMAP，龙头分别为中恒、台达和 Vertiv，2022 年 CR3 高达 90%。
巴拿马电源系统方面：HVDC 龙头中恒电气、中达电通（台达）和 Vertiv 均有布局。中恒 电气推出巴拿马 1.0 电力模组，和腾讯（2021 年中标 t-train 火车头框架采购项目）、阿里巴 巴（2021 年中标巴拿马电源框架项目）等互联网巨头均有紧密合作；台达最早和阿里巴巴 于 2016 年起启动巴拿马电源研发，是最资深的巴拿马电源厂商；Vertiv 是国内微模块市场 龙头，在数据中心系统集成和预制交付方面实力强劲，同时在国际 HVDC 市场领先，具备 提供从供电到液冷等数据中心配套综合解决方案的能力，考虑到海外 HVDC 渗透率低于国 内，叠加 Meta、微软等海外科技巨头主推新一代 HVDC 方案，有望获得全球市场的先发优 势。 移相变压器方面（巴拿马电源核心设备）：伊戈尔参与阿里巴巴的巴拿马电源移相变压器的 研发，率先实现巴拿马电源移相变压器的从部件到成套供应的突破，是数据中心细分方向 的变压器龙头。此外，特
