固態(tài)變壓器(Solid-State Transformer, SST)作為一種基于電力電子技術(shù)的新型電力變換裝備,應(yīng)用場(chǎng)景十分廣泛,可全面覆蓋數(shù)據(jù)中心、智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施、鐵路牽引等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。2026年3月20日,工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)務(wù)院國(guó)資委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《節(jié)能裝備高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案(2026—2028年)》,首次將大容量固態(tài)變壓器列為重點(diǎn)推廣方向,并設(shè)定“到2028年新增節(jié)能變壓器占比超75%”的硬性目標(biāo),標(biāo)志著固態(tài)變壓器從前沿技術(shù)正式升級(jí)為國(guó)家能源轉(zhuǎn)型與新型電力系統(tǒng)建設(shè)的核心戰(zhàn)略裝備。
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資料來(lái)源:為光能源公眾號(hào)
01
產(chǎn)業(yè)鏈拆解:成本與核心壁壘
固態(tài)變壓器結(jié)構(gòu)
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資料來(lái)源:東北證券
上游材料與核心零部件制造:固態(tài)變壓器上游產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋功率半導(dǎo)體等電力電子器件、斷路器、高頻變壓器、結(jié)構(gòu)件與散熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、機(jī)柜等核心零部件供應(yīng)商,以及配套原材料廠商。其中,SiC、GaN等第三代寬禁帶半導(dǎo)體器件,鐵氧體、非晶合金等鐵芯材料,均為固態(tài)變壓器實(shí)現(xiàn)性能躍升的關(guān)鍵支撐。
中游系統(tǒng)集成與整機(jī)制造:中游為固態(tài)變壓器整機(jī)制造與系統(tǒng)集成環(huán)節(jié),企業(yè)承接上游零部件供給,完成產(chǎn)品整合、組裝與生產(chǎn),最終向下游交付完整固態(tài)變壓器系統(tǒng)。當(dāng)前全球市場(chǎng)主要由維諦、伊頓、臺(tái)達(dá)、ABB、西門(mén)子、通用電氣等國(guó)際龍頭主導(dǎo);國(guó)內(nèi)以新特電氣、金盤(pán)科技為代表的企業(yè),正依托差異化創(chuàng)新與技術(shù)合作實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破與市場(chǎng)突圍。
下游多元化場(chǎng)景應(yīng)用落地:固態(tài)變壓器應(yīng)用場(chǎng)景廣泛,覆蓋數(shù)據(jù)中心、智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施、鐵路牽引等領(lǐng)域。在AI算力需求持續(xù)擴(kuò)張的背景下,數(shù)據(jù)中心通過(guò)固態(tài)變壓器實(shí)現(xiàn)高效供電,滿(mǎn)足高密度算力部署;智能電網(wǎng)則借助固態(tài)變壓器優(yōu)化電能質(zhì)量,提升電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性與調(diào)控能力。應(yīng)用端主要由英偉達(dá)、谷歌等海外超大型云服務(wù)商推動(dòng)前瞻布局;國(guó)內(nèi)已落地典型項(xiàng)目包括2023年西電電力電子參與的“東數(shù)西算”貴安數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目,以及世紀(jì)互聯(lián)與伊頓合作項(xiàng)目。
根據(jù)學(xué)術(shù)研究《Solid-State Transformers:Fundamentals, Topologies, Applications, and Future Challenges》,按整機(jī)拆分,當(dāng)前固態(tài)變壓器整機(jī)成本主要由以下部分構(gòu)成:
固態(tài)變壓器成本構(gòu)成
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數(shù)據(jù)來(lái)源:Saniya Khan等《Solid-State Transformers: Fundament
- 電力電子器件(32%):該類(lèi)器件以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等第三代寬禁帶半導(dǎo)體為核心材料,依靠高頻開(kāi)關(guān)完成整流逆變與電能轉(zhuǎn)換,可有效降低開(kāi)關(guān)及導(dǎo)通損耗,提升系統(tǒng)性能。但其材料價(jià)格偏高,疊加高耐壓要求,直接推高了固態(tài)變壓器整體成本。
- 高頻變壓器(16%):高頻變壓器采用鐵氧體、非晶合金等新型磁性材料,通過(guò)高頻電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)電壓變換和電氣隔離,其體積小、效率高,但制造工藝復(fù)雜,成本較高。
- 控制系統(tǒng)(8%):控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)電力電子器件和高頻變壓器的工作,實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)、電流控制、故障保護(hù)等功能,其可靠性直接影響固態(tài)變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。
- 散熱系統(tǒng)(9%):由于固態(tài)變壓器的工作頻率高,產(chǎn)生的熱量較大,需要高效的散熱系統(tǒng)來(lái)保證其正常運(yùn)行,常見(jiàn)的散熱方式包括風(fēng)冷、液冷等。
02
競(jìng)爭(zhēng)格局:全球態(tài)勢(shì)與國(guó)內(nèi)布局
全球固態(tài)變壓器市場(chǎng)由國(guó)際巨頭主導(dǎo),ABB、西門(mén)子、GE合計(jì)占據(jù)約60%份額構(gòu)成第一梯隊(duì),依托電力設(shè)備技術(shù)積累提供全棧解決方案,其中ABB產(chǎn)品效率達(dá)99%并支持智能運(yùn)維,西門(mén)子聯(lián)合臺(tái)達(dá)的400V HVDC 方案入選科技巨頭聯(lián)合項(xiàng)目,GE則在發(fā)電與牽引領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)突出。
中國(guó)大陸固態(tài)變壓器產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)多點(diǎn)突破、快速追趕態(tài)勢(shì)。布局固態(tài)變壓器的公司需具備的關(guān)鍵know-how主要包括電力電子技術(shù)、高頻變壓器技術(shù)、中壓處理能力等,同時(shí)需要擁有數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和服務(wù)能力。由自身特點(diǎn)出發(fā),當(dāng)前切入布局固態(tài)變壓器的國(guó)內(nèi)廠商主要分為三種類(lèi)型:
- 傳統(tǒng)電力設(shè)備企業(yè):憑借在電網(wǎng)復(fù)雜工況多年的經(jīng)驗(yàn)積累,在中壓側(cè)技術(shù)具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),部分公司已經(jīng)有固態(tài)變壓器產(chǎn)品應(yīng)用在交直流混合微網(wǎng)等工程中。
- AI 服務(wù)器電源企業(yè):對(duì)接數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目具備經(jīng)驗(yàn),熟悉數(shù)據(jù)中心工況需求,同時(shí)在弱電側(cè)有積累。
- 光儲(chǔ)充企業(yè):依托電力電子技術(shù)起家,核心技術(shù)可遷移至數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目拓展。
布局固態(tài)變壓器的部分國(guó)內(nèi)公司
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資料來(lái)源:MIR 睿工業(yè)收集整理
03
部分企業(yè)案例:中國(guó)西電、臺(tái)達(dá)電子與特變電工
中國(guó)西電
中國(guó)西電電氣股份有限公司位于陜西省西安市,成立于2008年,主營(yíng)業(yè)務(wù)涉及輸配電及控制設(shè)備研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售、檢測(cè)、相關(guān)設(shè)備成套、技術(shù)研究、服務(wù)與工程承包等。2025年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入237.56億元,同比增長(zhǎng)7.13%;歸母凈利潤(rùn)12.70 億元,同比增長(zhǎng)?20.45%。變壓器產(chǎn)品營(yíng)收100.79 億元,占比42.92%。
2021-2025中國(guó)西電營(yíng)收與凈利潤(rùn)情況
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數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)西電財(cái)報(bào)
- 2026年4月?:中國(guó)西電自主研發(fā)的10kV/2MW固態(tài)變壓器?在西安市高新區(qū)西電智慧園區(qū)光儲(chǔ)充智慧能源系統(tǒng)中?成功掛網(wǎng)投運(yùn)?,實(shí)現(xiàn)中壓交流至低壓直流的高效直接變換,驗(yàn)證了其在真實(shí)電網(wǎng)環(huán)境下的穩(wěn)定性與高效性。
- ?2025年?:發(fā)布?10kV/4MVA光伏并網(wǎng)用固態(tài)變壓器?,采用高壓級(jí)聯(lián)+諧振拓?fù)洌∪ド龎鹤儔浩鳝h(huán)節(jié),系統(tǒng)效率超?97.5%?。
- ?2023年?:?2.4MW數(shù)據(jù)中心用固態(tài)變壓器在國(guó)家級(jí)貴安“東數(shù)西算”數(shù)據(jù)中心投運(yùn),占地減少?50%以上?,用銅量減少?60%? ?。?
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圖片來(lái)源:中國(guó)西電
臺(tái)達(dá)電子
臺(tái)達(dá)電子總部位于中國(guó)臺(tái)灣,是全球領(lǐng)先的電源管理與散熱解決方案提供商,成立于1971年,主要業(yè)務(wù)涵蓋電力電子、自動(dòng)控制、能源管理及智能綠建筑等領(lǐng)域。2025年?duì)I收約5548.85億新臺(tái)幣,同比增長(zhǎng)約31.8%;固態(tài)變壓器產(chǎn)品歸屬于基礎(chǔ)設(shè)施板塊,AI相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)成為增長(zhǎng)最快的板塊,占比最高,超40%。
- 2026年4月:在ESIE展會(huì)推出以固態(tài)變壓器為核心的直流化解決方案,面向源網(wǎng)荷儲(chǔ)及零碳園區(qū)場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)功率響應(yīng)。
- 2026年3月:攜手合作伙伴推出集裝箱式固態(tài)變壓器直流移動(dòng)智算中心,采用 800V HVDC架構(gòu),支持24小時(shí)快速部署。
- 2025年11月:聯(lián)合美團(tuán)、秦淮數(shù)據(jù)推出算力中心固態(tài)變壓器智能直流供電方案并落地懷來(lái)數(shù)據(jù)中心園區(qū),系統(tǒng)效率超98.5%。
- 2025年APEC期間:發(fā)布全SiC架構(gòu)固態(tài)變壓器數(shù)據(jù)中心專(zhuān)用方案,功率密度達(dá)到4W/cm3,為業(yè)界最高水平,聚焦AI算力場(chǎng)景高效供電需求。
臺(tái)達(dá)SST 源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體直流化解決方案
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圖片來(lái)源:臺(tái)達(dá)電子微信公眾號(hào)
特變電工
特變電工是中國(guó)領(lǐng)先的輸變電設(shè)備制造企業(yè),成立于1988年,總部位于新疆昌吉市, 1997年在上海證券交易所上市,是中國(guó)變壓器行業(yè)“第一股”。公司以“傳統(tǒng)電網(wǎng) + 新能源”雙輪驅(qū)動(dòng),兼具高端制造、工程總包、資源保障與技術(shù)創(chuàng)新能力。2025年?duì)I業(yè)收入972.27 億元,同比微降0.61%;歸母凈利潤(rùn)59.54億元,同比增長(zhǎng)43.69%。特變電工輸變電產(chǎn)業(yè)2025年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)簽約562億元,國(guó)際市場(chǎng)產(chǎn)品簽約20億美元,同比增長(zhǎng)約68%。
2021-2025特變電工營(yíng)收與凈利潤(rùn)情況
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數(shù)據(jù)來(lái)源:特變電工財(cái)報(bào)
目前,特變電工與中科院電工所開(kāi)發(fā)的2.4MW級(jí)液冷固態(tài)變壓器方案可滿(mǎn)足800V HVDC架構(gòu)的基本需求,已進(jìn)入樣機(jī)測(cè)試階段。
寫(xiě)在最后
整體來(lái)看,在AI算力高密度、高效化需求的持續(xù)驅(qū)動(dòng)下,固態(tài)變壓器正憑借體積、效率與智能化優(yōu)勢(shì),逐步替代傳統(tǒng)工頻變壓器,成為數(shù)據(jù)中心、智能電網(wǎng)等場(chǎng)景的核心供配電方案。當(dāng)前全球固態(tài)變壓器市場(chǎng)仍由國(guó)際龍頭占據(jù)主導(dǎo),國(guó)內(nèi)企業(yè)則依托電力電子、輸變電制造等基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì),在技術(shù)研發(fā)、樣機(jī)驗(yàn)證與項(xiàng)目落地層面實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)突破。未來(lái)隨著SiC/GaN器件成本下行、高頻拓?fù)渑c散熱技術(shù)持續(xù)成熟,疊加 “東數(shù)西算”、新型電力系統(tǒng)建設(shè)等政策與市場(chǎng)紅利釋放,固態(tài)變壓器產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將進(jìn)一步提速,國(guó)內(nèi)廠商有望在細(xì)分場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)從追趕走向替代,打開(kāi)全新的市場(chǎng)增長(zhǎng)空間。
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