《科創(chuàng)板日報(bào)》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(dāng)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(kuò)張等因素驅(qū)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(nèi)呈現(xiàn)倍增，DOE在一份報(bào)告中指出，美國電力供需差距正在擴(kuò)大、AI導(dǎo)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(yùn)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(bào)告中，高盛已將2030年全球數(shù)據(jù)中心耗電需求上調(diào)為較2023年大幅擴(kuò)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(fēng)、光）、倚重先進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)作為靈活性電源和保障，同時(shí)積極發(fā)展儲能技術(shù)、推動核聚變的實(shí)驗(yàn)堆向示范堆、商用堆邁進(jìn)；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(jī)房（800V/400V）到機(jī)柜內(nèi)（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(shù)迭代升級，高壓直流電力系統(tǒng)在AIDC中的重要性以及價(jià)值量有望隨之提升。

缺電預(yù)期疊加AI提速 核能有望迎發(fā)展機(jī)遇

與受制于天氣的風(fēng)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(shí)不間斷運(yùn)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(jì)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(shè)50兆瓦核電站Hermes 2，預(yù)計(jì)2030年為東南部數(shù)據(jù)中心供電，后續(xù)將擴(kuò)展至500兆瓦裝機(jī)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(bào)稱，缺電預(yù)期疊加AI提速，看好美國核能發(fā)展機(jī)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(yù)期”走向“現(xiàn)實(shí)”。繼續(xù)看好全球核能產(chǎn)業(yè)鏈投資機(jī)會。

國內(nèi)，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(yù)計(jì)到2035年，我國核能發(fā)電量在總發(fā)電量的占比將達(dá)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(jìn)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(kuò)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(gòu)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(fù)責(zé)把能量輸送到系統(tǒng)的每臺設(shè)備，在數(shù)據(jù)中心內(nèi)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

高壓直流電源架構(gòu)成為當(dāng)下提高數(shù)據(jù)中心能效的最優(yōu)解，英偉達(dá)正引領(lǐng)著這場深刻變革，其核心是將數(shù)據(jù)中心電源架構(gòu)從傳統(tǒng)的415V交流電轉(zhuǎn)向800伏直流電（800 VDC），以應(yīng)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(shí)間）舉行的OCP大會上，英偉達(dá)發(fā)布了《800 VDC Architecture for Next-Generation AI Infrastructure》白皮書，明確采用800 VDC架構(gòu)作為未來AI數(shù)據(jù)中心的核心解決方案。該架構(gòu)通過提升電壓等級實(shí)現(xiàn)更高效率的電力傳輸，并整合了中壓整流器（SST）技術(shù)以優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。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(shù)與組件，包括新型芯片、元器件、電力系統(tǒng)，以及對千兆瓦時(shí)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(dá)合作，推動800 VDC架構(gòu)落地AI數(shù)據(jù)中心。

英偉達(dá)已給出日程表：將從2027年起推動數(shù)據(jù)中心電力基礎(chǔ)設(shè)施向800 VDC過渡，目標(biāo)是支持1MW及以上功率密度的IT機(jī)架。

不止英偉達(dá)，阿里、騰訊、谷歌、微軟等多家海內(nèi)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(dá)電開發(fā)的IDC供電方案，天風(fēng)證券指出，之前發(fā)布的僅“800V HVDC”（類似騰訊的方案），而這次進(jìn)一步明確的方案是“巴拿馬2.0+SST”，也就是在原有HVDC的基礎(chǔ)上新增中壓整流（移箱變壓器）等，技術(shù)的本質(zhì)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(gòu)的極高可靠性（遠(yuǎn)超傳統(tǒng)UPS）是其最大亮點(diǎn)。

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

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(biāo)進(jìn)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(shù)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(diào)資本開支預(yù)期，AIDC建設(shè)加速，AI算力中心建設(shè)景氣上行疊加英偉達(dá)800V HVDC架構(gòu)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(yù)制化設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)成為未來數(shù)據(jù)中心供電架構(gòu)的優(yōu)選解法。全球AIDC龍頭伊頓、臺達(dá)電等對SST方案儲備較早。國內(nèi)切入布局廠商主要從傳統(tǒng)電力設(shè)備、AI電源、光儲充三類公司出發(fā)，各具優(yōu)勢，當(dāng)前個(gè)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(yīng)用，中國西電已有產(chǎn)品應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目中。

電力，這個(gè)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(gòu)的升級，都是對傳統(tǒng)能源體系的范式重構(gòu)，這些新方案回應(yīng)了AI算力狂飆時(shí)代的一大關(guān)鍵問題：如何高效、經(jīng)濟(jì)、可靠地為“電力饕餮”般的AI集群供電。

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