这份由中数智慧信息技术研究院等机构于2025年8月发布的《数据中心800V直流供电技术白皮书（1.0）》，系统性地阐述了应对AI高算力时代数据中心供电挑战的关键技术路径。以下是对其核心内容与重点的分析总结：
一、核心驱动力：为什么需要800V直流供电？
报告开篇明确指出，AI算力需求爆发是根本驱动力。随着CPU/GPU功耗飙升，单机柜功率正从传统的6kW向600kW甚至1MW以上迈进，导致传统交流供电系统在效率、空间占用、铜耗和散热上面临极限挑战。800V直流供电技术应运而生，旨在解决高功率密度下的供电瓶颈。
二、核心解决方案：固态变压器
报告将固态变压器置于技术演进的核心位置，视其为从传统交流供电向高效直流供电升级的关键跨越。
1.固态变压器是什么：SST是一种利用电力电子技术（特别是第三代半导体如SiC）实现中压交流（如10kV）到高压直流（如800V）直接转换的智能化设备，取代了传统的工频变压器+整流器组合。
2.核心优势（“硅进铜退”）：
高效率：链路更短，全链路效率较传统UPS提升3%以上。
高功率密度：体积不到传统方案的一半，大幅提升机房得柜率。
节省铜材：以2.5MW系统为例，DC800V传输用铜量仅为AC380V方案的三分之一。
易于融合新能源：DC800V母线可直接、高效地接入光伏、储能等直流型分布式能源。
预制化与快速部署：高度集成，能大幅缩短建设周期。
三、三种技术路线对比
报告梳理了三条实现800V直流供电的路径，并明确了推荐方向：
1.路线1 & 2（过渡方案）：采用工频或移相变压器将10kV降至380V交流，再整流为800V直流。这是对现有HVDC方案的电压升级，但未根本改变“铜变压器+整流”的架构。
2.路线3（最佳路线）：采用SST直接从10kV交流变换为800V直流。这是报告重点推介的方向，因其减少了转换环节，在效率、体积、重量和可控性上具有颠覆性优势。
四、关键技术体系与挑战
报告构建了围绕800V直流供电的完整技术体系，并客观指出了挑战：
1.关键设备：
SST：详细分析了其ISOP拓扑、SiC器件应用、控制策略及可靠性计算（MTBF约11年，冗余设计后可更高）。
末端转换设备：强调需要高效、高功率密度的DC/DC变换器（如800V转48V），效率已达98.5%，并正向板级电源集成。
2.系统配套：
保护系统：直流电无自然过零点，保护复杂。报告分析了熔断器、断路器、固态断路器的优劣，指出当前需协同配合，未来固态断路器是理想方向。
接地系统：推荐在数据中心采用双极悬浮接地+绝缘监测的方式，以平衡安全性与系统连续性。
负荷适配：探讨了服务器、空调、照明等负载如何适配DC800V，指出这是发挥系统优势的关键。
3.主要挑战与局限：
可靠性验证：SST作为复杂电力电子系统，长期运行可靠性需时间检验。
故障保护配合：电力电子器件的快速限流与传统机械保护装置的配合存在难题。
成本经济性：当前SST成本较高，大规模应用依赖电力电子器件降价。
标准化缺失：缺乏统一的设计规范与接口标准。
五、未来展望与实施路径
1.演进趋势：报告预测，随着单机柜功率突破1MW，电压等级可能进一步提升至DC1500/1600V。
2.实施拐点：交流向直流转换取决于两个拐点：经济性（直流综合成本低于交流）和强制性（交流系统无法满足高功率密度物理布局要求）。
3.生态构建：800V直流供电不仅是供电技术升级，更是支撑 “算电协同” 和 “源网荷储一体化” 的底层基础，能高效融合新能源，降低PUE。
总结
这份白皮书的核心论点是：面对AI高算力数据中心的海量功耗与空间挑战，以固态变压器为心脏的800V直流柔性供电系统，是目前最具有前景的解决方案。它通过“硅进铜退”的技术革新，在效率、密度、铜耗、新能源融合四个方面带来显著价值，但其广泛应用仍面临可靠性、成本、标准化的成熟度挑战。
报告为数据中心业主、设计单位及设备厂商提供了清晰的技术选型路线图、系统的实施方案和客观的风险评估，标志着800V直流供电技术从概念探讨进入了系统化、工程化推进的新阶段。
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