前言:
固态变压器(SST)是基于宽禁带半导体功率器件和高频功率转换技术构建的新一代电力电子设备,以半导体开关与数字控制算法取代传统工频变压器的铜绕组与铁心,将工作频率从50/60Hz提升至kHz-MHz级别,体积缩减至传统变压器的1/3—1/5、效率提升至98.5%以上,同时集成电压变换、无功补偿、谐波抑制、双向功率流动与智能调控等多重功能,被业界视为传统变压器的颠覆性替代者。当前,AI算力需求的爆发是SST产业最核心的驱动引擎——英伟达于2025年10月明确将SST定位为800V直流供电的“终极方案”;工信部等四部委于2026年3月联合印发《节能装备高质量发展实施方案(2026—2028年)》,首次将大容量固态变压器列为全国重点推广节能电力装备。在产业端,台达已实现SST方案商用落地,中国西电、四方股份、金盘科技、伊戈尔等企业的SST产品先后进入送样验证与示范工程阶段,行业正处于从样机验证向批量化生产过渡的关键窗口期。
1、固态变压器(SST)被称为传统变压器的颠覆性替代者
根据观研报告网发布的《中国固态变压器(SST)行业现状深度分析与投资前景预测报告(2026-2033年)》显示,固态变压器,是一种基于高频变压器和大功率电力电子变换器的新型电能转换设备。与传统工频变压器仅能实现电压变换和电气隔离不同,固态变压器(SST)通过高频化设计,将体积和重量大幅缩小,同时具备了多种智能化的电能管理能力。固态变压器(SST)的核心价值可被理解为电力系统的“智能路由器”。传统变压器就像一个固定比例的机械阀门,只能被动地将一种压力的水流(电压等级)导向另一种。而固态变压器(SST)则是一个智能阀门,除了变压,还能主动调节流量、补偿杂质(谐波)、瞬间切断故障,并支持电流的双向灵活流动。
固态变压器与传统变压器关键指标对比
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比较维度 |
传统磁芯变压器 |
固态变压器(SST) |
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工作原理 |
电磁感应,铁芯+线圈 |
电力电子变换,半导体器件+高频变压器 |
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工作频率 |
工频(50/60Hz) |
高频(kHz-MHz) |
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效率 |
92%-94% |
98.5%以上(省电4-6个百分点) |
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体积/重量 |
体积大、重量沉 |
体积小、重量轻(仅为传统1/3-1/5) |
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响应速度 |
慢 |
微秒级响应(快上千倍) |
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电能质量 |
THD较高 |
输入电流THD<3%,输出电压THD<1% |
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功能 |
仅电压变换 |
电压变换+无功补偿+谐波抑制+智能控制 |
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与新能源对接 |
无法直接对接,需额外转换设备 |
直接兼容光伏、风电等新能源 |
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数据中心PUE影响 |
增加PUE |
显著降低PUE(年省电费千万级) |
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配电面积 |
占用大空间 |
减少63%以上(400㎡→150㎡) |
资料来源:观研天下整理
基于国内头部固态变压器(SST)整机厂商批量样机成本核算数据,整机价值分布清晰,高频隔离变压器总成及配套绝缘、利兹绕组合计占整机成本15%~20%,是仅次于宽禁带功率半导体的第二大价值领域。
数据来源:观研天下整理
固态变压器(SST)成本具体结构
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结构 |
简介 |
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宽禁带功率半导体器件(40%-50%) |
SiC、GaN功率模块是整机成本最高环节。当前高压大功率SST主流采用碳化硅MOSFET模块。 |
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高频隔离变压器总成(15%-20%) |
包含高频纳米晶/非晶磁芯、高导热换位利兹绕组、全套高频耐脉冲绝缘结构、金属骨架、引线组件。 |
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液冷散热系统、柜体结构件(15%) |
高频工况下设备热流密度远高于传统工频变压器,风冷散热方案已无法满足兆瓦级大功率机型需求,液冷散热模组逐步成为行业标配;包含水冷板、循环管路、密封柜体、减震结构、防护外壳等零部件。 |
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数字控制系统(15%) |
由驱动芯片、高精度电压电流采样板、直流故障保护单元、双向功率调度控制器、人机交互面板组成,负责整机电能调控、故障识别、电网通讯,是实现算电协同调度的软件硬件载体。 |
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辅助电源、连接器、传感器等辅材(10%) |
包含低压辅助供电模块、高压接插件、温度传感器、局放检测传感器、通讯线缆等配套小件。 |
资料来源:观研天下整理
2、多场景刚性需求共振,我国固态变压器(SST)行业快速发展
当前,我国固态变压器的产业化驱动力,源于其在多个高增长、高价值场景中不可替代的刚性需求,这些场景从交通、算力到能源组网和电网升级,层层递进,共同构成了SST的应用版图。
首先,在电动汽车超快充领域,大功率充电桩的密集部署对既有配电系统造成了巨大冲击,而SST能以极小的体积替代笨重的传统工频变压器,在完成电气隔离和变压的同时,直接为充电桩提供低压直流电源,成为下一代兆瓦级超充站的理想配电方案。
其次,在AI数据中心,算力中心的功耗激增使得传统“工频变压器+UPS”的供电架构面临效率瓶颈,SST可直接从中压电网接入,将电能高效转换为芯片所需的低压直流,并凭借固态开关实现零中断供电,显著提升供电效率与可靠性。当前过渡方案仍依赖“ 工频变压器+HVDC整流柜”分体组合,体积庞大、铁损恒定、功能单一,只是把多级转换从机柜内搬到设施级,并未真正消除冗余环节。SST的价值正在于此——它以单台功率电子装置替代工频变压器与HVDC,将35kVAC直接转为800VDC,单台容量7.5MVA、效率98.5%+,同时集成隔离、调压、谐波治理、双向馈电、故障保护功能,从根本上消除了降压变压器→低压AC母线→整流器→DC母线”的传统链路。没有SST,原生直流数据中心只能停留在“ 把转换搬上游”的渐进改良层面;SST才能实现“ 中压一步到DC”的架构跃迁,使800VDC主干成为真正的清洁高效母线,设施级储能直挂、机架级64:1LLC单级降压、白空间利用率最大化三个目标同时成立。
800V DC供电架构方案
资料来源:英伟达
在新能源与储能领域,光伏、储能等直流设备接入交流电网原本需要多级复杂变换,而SST的多端口特性可实现“即插即用”的灵活接入,并在电网故障时主动离网运行,成为构建新型电力系统的核心枢纽设备。
观研天下分析师认为:随着分布式能源广泛接入,配电网正从单向的“无源”网络向双向的“有源”网络演进,而SST正是实现配电网潮流主动控制、电压调节和故障自愈的关键使能器。
3、固态变压器(SST)行业已经进入送样阶段,有望迎来放量增长
不过,固态变压器(SST)正处于从样机验证向批量化生产过渡的关键窗口期,如台达算力中心SST智能直流供电系统已实际投用,中国西电则凭借跨源网荷储、数据中心、超充站的多场景示范工程积累率先获得海外订单。从时间节奏看,2026年全行业处于研发送样验证与小批量出货阶段,2027年有望进入批量化生产拐点,2028-2030年10+kV/5-10MW级SST有望成为主流。
国内外固态变压器(SST)行业主要企业进展情况
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序号 |
企业 |
进程 |
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1 |
台达 |
已商用(产业化进度最快)。2025年11月联合美团、秦淮数据发布全球首个算力中心SST智能直流供电系统方案,已投入使用;2026年3月推出集装箱式SST直流移动智算中心。 |
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2 |
伊顿 |
验证运行中+新品迭代。2024年12月与世纪互联联合发布10kV中压能源路由器方案,已稳定运行超1年;2026年6月发布MVSST2.0,单套功率2.5MW、效率98.5%;与特锐德达成深度战略合作,推出基于SST的全预制化算力电源解决方案。 |
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3 |
维谛技术 |
联合研发中。计划2026年下半年推出800VDC电源产品(2MW级SST),合作方为新特电气。 |
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4 |
施耐德电气 |
研发阶段。推出800VSidecar架构方案,可为1.2MW机柜供电。 |
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5 |
金盘科技 |
13.8kV固态变压器样机已于2026年3月底发往美国数据中心场景进行测试,该产品适配美国电网标准及HVDC800V供电架构。 |
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6 |
四方股份 |
2026年4月发布数智SST1.0,额定功率2.4MW、效率98.5%,体积较传统设备缩减70%。 |
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7 |
中国西电 |
示范工程+海外商用订单。2022年SST在源网荷储中应用;2023年应用于东数西算数据中心;2024年扩展到超充站;近期签约4台13.8kV交流/800V直流SST,海外数据中心订单。 |
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8 |
伊戈尔 |
产品发布+预计量产。2026年4月发布君诺JUNO系列SST,在北美、欧洲完成首秀;三套电压标准版本(34.5kV/60Hz美、22kV/50Hz欧、10kV/50Hz中),预计2027年实现量产。 |
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9 |
特锐德 |
产品发布。2026年6月发布全球首个算力中心高压交直流预制舱“算电岛”,集成SST、高压变压器、GIS等设备;与伊顿深度战略合作。 |
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10 |
华为 |
战略布局。将SST技术列为源网荷储战略“终极方案”,在2026全球AIDC产业论坛上明确SST路线。 |
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11 |
新特电气 |
联合研发中。与维谛技术合作联合研发2MW级SST,配套800VDC产品,计划2026年下半年推出。 |
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12 |
智光电气 |
产品发布。2026年5月联合华能清能院发布Coota1.0,数据中心版本额定功率4.2MW,单机功率领先同行。 |
资料来源:观研天下整理(WYD)
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