HVDC 系统具备效率高、供电可靠性强等多重优势。
高压直流系统（HVDC） 主要由交流配电单元、整流模块、蓄电池、直流配电单元、电池管理单元、绝缘监 测单元及监控模块组成。其主要作用同 UPS 相同，在市电工作时，整流模块将交 流配电单元输出的 380V 交流电转换成 240V/336V 高压直流（240V 为国内电信标 准输出额定电压、336V 为国内移动标准输出电压），高压直流经直流配电单元给 IT 设备供电，同时也给蓄电池充电。在市电异常时，由蓄电池给 IT 设备提供紧急备 电功能。对比 HVDC 与 UPS 的供电结构可以看出：（1）HVDC 系统相较传统 UPS 取消两级变换，整体效率更高，传统 UPS 方案效率为 94.7%，HVDC 为 95.2%；（2） 系统的备用电池作为电源直接并联在输出母线上，当市电断电时可以直接提供紧急 备电功能；（3）系统拓扑结构更加简单，可靠性更高。不过其输出电压的非通用性 导致其应用场景相对定制化，因此较多集中在互联网与通信运营商自建数据中心中。 此外，“巴拿马电源”属于泛 HVDC 系统，该电源柔性集成了 10kV 的配电， 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，并 从 10kV DC 到 240V DC 整个供电链路做到了优化集成。进一步提升了供配电系统 的效率、可靠性同时维护更加简单。根据台达公众号信息，巴拿马电源方案效率可 达 97.5%，相比传统 HVDC 实现进一步提升。
应用定制化的 HVDC 方案相比 UPS 能够实现 CAPEX 和 OPEX 双双降低。根 据腾讯数据中心公众号对比“1+1 系统”400kVA UPS 与 1 台市电直供+1 台 1200A 240V 高压直流系统方案的占地面积与成本，可以看出 UPS 占地面积可等效为 16.5 面柜子，CAPEX 在不含滤波的情况下为 154 万元、每年浪费 28.04 万元电费。同时 高压直流系统占地面积为 10.5 面柜子、CAPEX 为 100 万元，每年浪费 8.41 万元电 费。高压直流方案在占地面积、初始投资成本与运营成本等多方面具备明显优势。
自建数据中心互联网企业增多有望加速国内 HVDC 方案渗透率提升。复盘腾讯 与阿里巴巴数据中心相关的发展历史可以看出，其在业务发展初期多采用租赁数据 中心方案，而且业务规模扩大后均开始自建数据中心，选择或开发有利于自持数据 中心降本增效的方案。其中腾讯最早于 2009 年在自建数据中心中进行 240V HVDC 系统试点，阿里巴巴则在 2019 年联合中恒电气与台达推出了国内首款巴拿马电源。
伴随业务规模成熟，字节跳动有望加速自建数据中心。伴随业务规模体量的扩 大与成熟，字节跳动加大了自建数据中心规模。根据字节跳动采购公众号与火山云 公众号信息显示，其近年来加大自建数据中心规模，因此公司有望未来在数据中心 供配电系统当中使用更多定制化的解决方案。 未来随着国内更多具备资金实力同时业务规模庞大互联网企业自建数据中心， 具备更高性价比方案的 HVDC 方案渗透率有望持续提升。
英伟达引领的服务器持续升级迭代有望带动产业高压直流系统需求。根据维谛 预测，2024-2025 年 Blackwell 芯片系列机柜单机柜（假设单机柜 36-576 个 GPU，下 同）峰值功率或将达到 130-250kW，行业机架平均功率密度 15-25kW；2026-2027 年， Blackwell ultra 和 Rubin 系列机柜峰值功率或将达到 250-900kW，行业机架平均功率 密度 25-50kW；2028-2029 年 Rubin Ultra 系列机柜峰值功率或将超过 1MW，行业机 架平均功率密度将超 50kW。 伴随智算中心单机柜功率密度的提升，供电系统优化的关注点将转向更高电压 等级，更高电压输电的应用能够减少电源线所占的空间，带来潜在的性能提升和成 本节约。同时直流供电模式能够更好适配新能源供电，风电、光伏、储能等直流侧 电源能够更好的接入，提高用电效率。
据我们测算到 2030 年全球数据中心锂电池市场空间有望达 107.5 亿元、HVDC 系统市场空间有望达 105.6 亿元。 1、 HVDC 方面：假定 2025 年全球数据装机功率 13.6GW，2025 年起国内 HVDC 装机占比提升至 25%，海外 HVDC 装机占比为 10%，2 倍冗余情况下全球 HVDC 系统出货有望达 4.4GW，假定国内 HVDC 产品售价 0.55 元/W，海外 售价为国内 3 倍 1.65 元/W，全球市场空间将达 41.7 亿元，同比提升 14.9%。 到 2030 年假定全球数据装机功率 18.7GW，国内 HVDC 渗透率保持 25%， 海外 HVDC 装机占比提升至 25%，2 倍冗余的情况下全球 HVDC 系统出货 有望达 9.3GW，产品售价同 2025 年一致的情况下，全球 HVDC 市场空间将 达 105.6 亿元。 2、 锂电池方面：假定2025年全球数据装机功率13.6GW、锂电池渗透率57.9%， 备电时长 15 分钟、2 倍冗余的情况下，全球数据中心锂电池出货有望达 3.9GWh，假定国内锂电池产品售价 0.4 元/Wh，海外产品售价为国内 5 倍 2 元/Wh，全球市场空间将达 67.4 亿元，同比提升 11.2%。到 2030 年假定全 球数据装机功率 18.7GW、锂电池渗透率 76.5%，备电时长 15 分钟、2 倍冗 余的情况下，全球数据中心锂电池出货有望达 7.1GWh，产品售价同 2025 年一致的情况下，市场空间将达 107.5 亿元。
