东方证券AIDC电力报告聚焦HVDC和巴拿马电源两大高压直流方案。HVDC装机容量从每年30万安培增长到超过600万安培，十年增长近20倍。巴拿马电源系统效率达97.5%、建设周期缩短至3个月，阿里云全国数据中心已应用366套、容量超800兆瓦。随着AIDC单机柜功率从5kW跃升至100kW，高压直流供电方案渗透率有望加速提升，成为数据中心供电技术迭代的核心方向。
HVDC——十年装机增长20倍，产业生态加速成熟
HVDC（高压直流输电）将交流电转换为直流电进行传输，相比UPS系统需经过交流-直流-交流多次转换，HVDC方案省去一次交直流双向转换，市电经AC/DC整流后直接输出240V直流电，显著降低电源转换过程中的损耗。HVDC系统以高能效、适配高功率密度等优势在AIDC中的应用不断扩大。
HVDC装机容量从每年30万安培增长到超过600万安培，增长近20倍。2020年GB/T 38833-2020《信息通信用240V/336V直流供电系统技术要求和试验方法》发布，为HVDC应用提供全方位国家标准支撑，促进IDC全产业链升级进步。截至2023年，全国绿色直流数据中心总量已经超过10GW。全球HVDC市场2023年估计119.8亿美元，预计2024-2030年CAGR达4.5%。
阿里张北案例——HVDC+AHU风墙实现高效能源利用
阿里巴巴张北数据中心大规模采用HVDC系统，取代传统“交流-直流-交流”电源转换方式。将HVDC系统与组合式空调箱（AHU）风墙技术相结合，数据中心将室外温度适宜的新风通过AHU风墙输送至机房直接为设备降温。这种自然冷却方式与HVDC系统相结合，进一步降低了空调系统的电力消耗，实现高效的能源利用。
HVDC技术的优势在AIDC场景中更为突出。随着AI服务器单机柜功率从传统15kW激增至120kW+，HVDC的高效、可靠、节能特性使其成为数据中心供电系统的重要选择。AIDC发展可能为HVDC技术成熟度提升带来阶段性的催化效应，随着HVDC技术应用成熟，其应用场景有望不断扩张。
巴拿马电源——效率97.5%，建设周期缩短至3个月
巴拿马电源供电方案由阿里巴巴主导开发，通过缩短供电路径、直流不间断供电来提高电源效率。市电直接通过移相变压器将高压交流电转换为较低电压交流电，经AC/DC转换器得到直流电，通过列头柜分配至各IT机柜。整体系统效率从传统UPS的95.1%提升至97.5%，建设周期从400天缩短至90天。
功率模块效率达98.5%，设备数量减少40%。2022年7月巴拿马电源行业标准（YD/T4006-2022）《信息通信用10kV交流输入的直流不间断电源系统》正式发布执行。一个2.4MW的供配电系统，效率每提升1%，每年可节省21万度电，相当于减排二氧化碳200吨。截至2024年8月，台达销售的数据中心巴拿马电源在线运行数量已超500套，阿里云全国数据中心已应用366套、容量超800兆瓦。
巴拿马电源CTO优势——更低长期运营成本
巴拿马电源与传统IDC供电方案相比，功率模块效率达98.5%，能减少40%的设备数量。相较于传统UPS架构，巴拿马电源系统整体效率从95.1%提升至97.5%。建设周期为90天，相比传统UPS电源系统的400天大大缩短。模块化设计使得安装和部署更为简便快捷，空间利用更高效。
从CTO（总拥有成本）角度来看，巴拿马电源系统由于其高效率、短建设周期和低占地面积，能够为用户带来更低的长期运营成本。2.2MW IT场景下，AC UPS占地面积310m²、建设周期12个月、成本690万元；巴拿马电源占地110m²、建设周期3个月、成本280万元。巴拿马电源在效率、占地面积、建设周期和成本四个维度均显著优于传统方案。
AC UPS、HVDC、巴拿马电源对比（2.2MW IT）| 方案 | 链路效率 | 占地面积 | 建设周期 | 成本 |
|---|
| AC UPS | 93%（低负载） | 310m² | 12个月 | 690万元 |
| 240V/336V HVDC | 95% | 300m² | 6个月 | 450万元 |
| 巴拿马电源 | 97.5% | 110m² | 3个月 | 280万元 |
投资建议——高压直流方案渗透率加速提升
HVDC和巴拿马电源等高压直流方案在AIDC高功率密度场景中优势显著，渗透率有望加速提升。建议关注：HVDC（中恒电气、禾望电气）；巴拿马电源（中恒电气、中国西电）；服务器电源（麦格米特、欧陆通、科华数据）。随着AIDC单机柜功率持续攀升，高压直流供电方案将迎来结构性增长机会。
