当下市场讨论AI产业,目光大多聚焦GPU芯片、大模型算法、算力机柜、光模块这些直观硬件,很少有人留意支撑一切算力运转的电力基础设施中,还有一个尚未被挖掘的核心机遇——固态变压器(SST)。
随着万卡级智算中心批量落地,单座数据中心用电负荷动辄数十万千瓦,传统沿用百年的铁芯油浸式变压器,正在全方位暴露先天缺陷:设备笨重占地、多级电能转换损耗巨大、无法适配AI服务器剧烈波动的负载,甚至不少海外数据中心因为传统变压器交付周期(883436)长达两三年,直接延缓算力项目投产进度。
在此背景下,固态变压器(SST)这项沉寂多年、长期停留在实验室阶段的技术正在加速产业化,它不属于传统变压器的简单升级,而是电力设备底层架构的彻底重构,是适配AI算力、新型智能电网(885311)、新能源(850101)并网的全新硬件品类。如今这条赛道尚处从0到1起步阶段,参与者不多、市场认知度低,堪称算力产业链里典型的“无人区”,却正在多重产业需求驱动下慢慢苏醒。
6月22日,固态变压器概念再度活跃,电网设备(881278)板块强势拉升,截至13时25分,电网设备ETF(159320)华夏(159326)涨幅3.49%,持仓股万胜智能(300882)(300882.SZ)、中国西电(601179)(601179.SH)、平安电工(001359)(001359.SZ)、远东股份(600869)(600869.SH)等股涨停,双杰电气(300444)(300444.SZ)涨超7%,东方电子(000682)(000682.SZ)、特变电工(600089)(600089.SH)等均涨超6%。
中国西电(601179)作为国内大功率SST率先落地并获取海外订单的核心央企,前期已现连板态势,消息面上,近日西电电力电子成功斩获海外数据中心专用固态变压器订单,本次项目共签约4台13.8kV AC/800V DC固态变压器,助力海外数据中心打造新型供电体系。此次海外订单的成功落地,是国产固态变压器技术走向国际主流市场的关键一步。此外,四方股份(601126)(601126.SH)、金盘科技(688676)(688676.SH)等企业也在积极布局固态变压器,2026年将先后发布多款样机。
中信建投(601066)(601066.SH)表示,2026年以来关于SST固态变压器进展层出不穷,SST强趋势全球范围形成共识。预计将在商业化之后,SST的渗透率将快速提升,预计在2030年达到千亿级市场。SST产业链机会将共振向上。
一、看懂传统变压器的百年瓶颈:为什么跟不上AI时代?
先说说变压器是干什么的。电厂发出来的电,电压很高(比如10kV、35kV),不能直接给家里的空调(884113)、电脑用,得先把电压降下来。这个“降压”的活儿,就是变压器干的。
但你知道吗?变压器的基本原理,已经100多年没变过了。
传统变压器依靠铁芯、铜线圈、绝缘油,通过50Hz工频电磁感应完成电压升降,原理简单、技术成熟,过去民用、普通工业场景完全够用,但面对AI算力中心这类超高功率、高波动、高密度场景,处处受限。
图片来源:AI生成
1. 体积庞大,空间成本高
一台普通变压器动辄5到10吨重,占地面积十几平方米,大容量型号甚至要拆桥修路才能运进去。在寸土寸金的城市数据中心,很难腾出大面积空间安放设备,变相抬高土建、机房建设成本。
2.多级转换,电能损耗严重
电网输送的10千伏交流电,进入AI机房要经过工频变压器降压、UPS整流、服务器电源二次逆变三四次电能转换,每一次转换都会产生损耗,整套供电链路综合效率仅90%-92%。一座百万千瓦级超算中心,每年仅多余损耗产生的电费就高达数百万元,同时损耗转化为热量,还会加重机房散热负担。
3.被动设备,无智能调控能力
传统变压器是“只会固定比例变压的哑巴设备”,无法主动调节电压、过滤谐波(HLIT)、补偿无功功率。AI服务器启停、大模型训练负载瞬间冲高回落时,极易出现电压不稳,造成GPU降频、训练任务中断。
4.交付周期长,制约算力扩张
全球传统变压器产能饱和,原材料、生产周期(883436)紧张,海外大型数据中心采购中压变压器交付周期(883436)最长可达3年,直接拖慢算力项目落地节奏,成为AI产业扩张隐形卡点。
简单来说就是:传统变压器是为稳定、低波动、低密度用电场景设计的老旧设备,而AI算力、新能源(850101)、柔性电网带来的全新用电需求,已经超出它的性能边界,市场亟需一套全新的电能转换解决方案。
二、固态变压器是什么?从“铁芯”到“硅芯”的换道
固态变压器的出现,是一次彻底的“换道”——用半导体(881121)器件替代铁芯和铜线。
固态变压器又称电力电子变压器,核心逻辑彻底抛弃“铁芯电磁感应”老路,用碳化硅第三代半导体(885908)、高频磁性元件(881270)、数字智能控制芯片搭建全新架构,业内将其比作电力设备里的“智能手机”——传统变压器是功能单一的老式按键机,固态变压器是集成多功能、可智能调控的新一代终端。
它把工作频率从50Hz提升到数十kHz甚至数百kHz,相同功率等级下,体积缩小到传统方案的1/3到1/5。
效率也大幅提升。SST可以直接将10kV中压交流转换为800V直流,全链路效率高达98%。一个100MW的数据中心,1%的效率提升每年就能节省电费数百万元到上千万元。
更重要的是,SST是“有大脑”的。它能实时监测电网状态,毫秒级响应负载波动,主动抑制谐波(HLIT)、补偿无功功率,还能支持电能双向流动。
业内把SST称为 “电能智能路由器” 。它不只是一个变压器,而是一个能调压、能整流、能逆变、能监测、能通信的全能型电力设备。
传统变压器与固态变压器的属性对比
资料来源:头豹研究院
三、AI算力,成为赛道“引爆点”
SST的概念其实早就有了,为什么现在才开始火?因为AI算力把供电系统的痛点推到了极限。
传统数据中心用的是交流供电系统,从电网进来要经过“中压交流→低压交流→UPS整流逆变→机柜电源→芯片”多级转换,每一级都有损耗,设备还占地方。
而AI数据中心不一样。机柜功率密度飙升,空间寸土寸金,电费是运营成本的大头。传统的供电方式,既占空间又费电,SST正好解决了这三个痛点:省空间、省电、支持高功率。
2025年10月,英伟达(NVDA)(NVDA.US)在OCP全球峰会上发布了一份白皮书,首次将SST列为数据中心供电的 “终极目标” 。
数据中心不同供电架构对比
资料来源:头豹研究院
四、目前仍处于“从0到1”的阶段
海内外厂商目前仍以样机验证、示范项目和客户测试为主,尚未进入大规模商业化阶段。预计2027年至2028年有望成为首批商业化项目落地的重要时间窗口,但产业拐点已经临近。2026 年以来,国内外主流厂商密集发布SST固态变压器新品或公布相关进展,技术成熟度与商业化进展迅速,台达、伊顿(ETN)(ETN.US)、维谛等海外巨头加速布局,国内的中国西电(601179)、四方股份(601126)、金盘科技(688676)等企业也在积极卡位。
国内SST公司在2026、2027年较密集发布样机
资料来源:国金证券(600109)
中金公司(HK3908)认为,当前SST行业正由技术验证向场景落地加速过渡,今年是各企业加速研发迭代样机、与客户配合研发定制版本的关键一年,后续随着海外800VDC架构广泛铺开,明年有望迎来示范样板工程,看好具备强电网理解能力和市场渠道能力的厂商脱颖而出。
四、新赛道的“工具箱”:电网设备ETF
对于普通投资者来说,如何参与这个从0到1的赛道?
固态变压器产业链覆盖了电力电子器件、高频变压器、系统集成等多个环节。上游的碳化硅(SiC)器件成本占比高达40%,是SST最核心的成本项;中游的整机集成则由电力设备龙头主导。而这些环节的优质企业,大多集中在电网设备(881278)这个大板块里。
国金证券(600109)把国内20个固态变压器相关公司分为三类,70%以上是电网设备(881278)背景。
资料来源:国金证券(600109),不作为个股推荐
普通投资者很难精准筛选固态变压器单一标的、判断企业技术落地进度,而电网设备ETF(159320)华夏(159326)是把握这条新兴赛道长期红利、分散个股风险的便捷工具。
电网设备ETF(159320)华夏(159326):是全市场唯一跟踪中证电网设备(881278)主题指数的产品,申万二级行业中电网设备(881278)含量超73%,为全市场最“纯”的电网指数;智能电网(885311)与特高压(885425)权重分别达90%和70%,均居全市场同类指数首位。产品全面覆盖特变电工(600089)、思源电气(002028)(002028.SZ)、国电南瑞(600406)(600406.SH)、中国西电(601179)、四方股份(601126)等全产业链龙头,精准贴合特高压(885425)工程推进、智能电网(885311)升级、AI算力配套电网改造三大主线,是便捷把握电网设备(881278)行业高景气的核心工具。
数据来源:各大券商研报,不作为个股推荐,不构成对投资人的任何实质性建议或承诺,也不作为任何法律文件。
