高压直流（HVDC）正成为智算中心供配电的确定性趋势。浙商证券研究报告显示，HVDC方案仅由整流器和蓄电池两单元组成，功率变换环节少于传统UPS，效率和可靠性更高。北美服务器供电向+/-400V高压直流演进，端到端效率达96.53%，不消耗机架空间。国内科华数据、科士达等厂商已推出240V/336V HVDC产品，智算中心直流化高压化进程加速。
HVDC vs UPS：功率变换环节更少，效率与可靠性双优
不间断电源系统是供配电系统的核心，主要由UPS（交流不间断电源）和HVDC（高压直流电源）两种方案构成。传统UPS由整流器、蓄电池和逆变器三个基本单元组成，市电正常时电流通过整流器和逆变器向IT设备供电，同时给蓄电池充电。HVDC由整流器和蓄电池两个基本单元组成，省去了逆变环节。
HVDC的优势在于功率变换环节更少：市电→整流→直流输出（HVDC）对比市电→整流→逆变→交流输出（UPS）。更少的变换环节带来更高的能源效率和更低的故障率。同时，HVDC系统结构更简单，占地面积更小，设备数量更少，便于部署和维护。
但HVDC也存在一些不足：效率优势随着UPS技术进步有所减弱；兼容性方面，现有IT设备多为交流供电，需额外转换；配套设施成本较高；安全性方面，高压直流对电弧防护要求更高。因此目前HVDC在国内市场占比约20%，UPS仍占80%。
传统UPS与HVDC对比| 维度 | 传统UPS | HVDC |
|---|
| 构成 | 整流器+蓄电池+逆变器 | 整流器+蓄电池 |
| 功率变换环节 | 2级（AC-DC-AC） | 1级（AC-DC） |
| 效率 | 约93-95% | 约96-97% |
| 占地面积 | 较大 | 较小 |
| 系统复杂度 | 高 | 低 |
| 市场占比 | 约80% | 约20% |
集成化：巴拿马电源引领中压直供，占地面积减50%
将变压器、配电、不间断电源集成在一起，形成了数据中心“中压直供”集成式不间断电源方案，最早以阿里“巴拿马”电源为代表。该架构将原供电构架中的多个环节整合，实现高效率、安全、可靠、节省空间、低成本、易安装和易维护。
传统数据中心配变电系统存在效率低、损耗大、占地面积大、建设运维复杂和初期投资成本高等痛点。集成式方案占地面积减少50%，设备和工程施工量节省40%。不间断供电回路中的UPS设备可以是直流HVDC也可以是交流UPS。
巴拿马电源架构的推广有望加速HVDC在数据中心的渗透。因为集成化方案中直流方案的效率优势更加明显，且省去了逆变环节，与光伏、储能等直流设备的对接更加便捷。
直流化与高压化：DC750V系统降损耗48%，北美+/-400V方案引领
直流化趋势：直流供电可以省去大量整流和逆变环节，在效率、空间、工期、运维、扩容等方面均有改善。全系统经济性方面，在传输和电压转换过程中能量损失小，降低电费等运营成本。主设备可靠性方面，直流变换设备对电网更加友好和可控，电磁干扰等污染更低。新能源兼容性方面，未来智算中心中直流设备（光伏、储能、电池、IT服务器、直流充电桩等）比重将越来越大，全直流系统可减少交直流变换环节，提升供电效率。
高压化趋势：采用DC750V直流系统（较AC380V UPS系统），电缆线路损耗下降48%，母线线路损耗下降约23%。更高电压的应用可以减少电源线占用的空间，采用DC750V直流系统的电缆用量减少50%。
北美服务器供电架构正从传统AC/DC机架内方案向+/-400V高压直流（Sidecar基础设施）方案演进。+/-400V方案端到端效率达96.53%，不消耗IT机架空间，机架配电损耗约0%，支持更高功率密度。主要挑战包括安全隐患（电弧闪光）、直流设备兼容性、复杂性和成本，但整体趋势明确。
国内厂商布局：科华数据、科士达领航HVDC赛道
科华数据：深耕电力电子技术，UPS市场份额全行业领先（2022年全球模块化UPS市场份额第四），自主开发ZL系列高压直流电源系统（240V、336V），具备自动休眠和电池智能化管理功能，已应用于国家超算中心项目群。公司数据中心客户覆盖三大运营商、腾讯等互联网企业、各大金融机构，UPS与数据中心业务协同发展。
科士达：最早进入数据中心产品领域的国内企业之一，UPS产品市场地位领先（Omdia全球第五、赛迪顾问中国本土品牌第一）。推出YMK系列模块化UPS，采用100KW模块，高效、紧凑、储备一体，可整合至预制式电力模组内，降低供配电全链路的占地、损耗和交付周期。
建议关注技术能力优秀的HVDC/UPS/电源变换厂商：禾望电气（大功率电力电子平台）、科华数据（UPS/HVDC双轮驱动）、科士达（UPS市场份额领先）。高低压配变电方面关注明阳电气、思源电气；电能质量方面关注盛弘股份。
