电力架构 · UPS/发电机 · SiC功率器件 · Vertiv订单增60%
数据中心电力系统是一个多级架构：市电电网（110kV或220kV）→ 主变压器（降压至10-35kV）→ 中压配电柜 → UPS（不间断电源）→ 配电单元（PDU，将AC转为DC）→ 机架PDU → 服务器电源（PSU）→ 主板/GPU供电。
AI时代电力需求急剧增长：传统数据中心机架功耗约5-10kW，AI服务器机架达30-120kW（GB200 NVL72约120kW/rack）。一个5000台GPU的AI集群耗电约5-10MW，相当于一个小城镇的用电量。
数据中心选址受电力供应制约：可再生能源（核能/太阳能/风能）成为吸引因素。Microsoft签约核能（已与美国核能公司签署购电协议），Amazon和Google大额投资可再生能源和核能数据中心。
电力成本占数据中心OPEX（运营支出）约40%，是仅次于服务器硬件的第二大成本项。AI时代电力成本占比进一步提升。
电网瓶颈与核电复兴：随着超大规模数据中心集群向十万卡、百万卡演进，其所需的数百兆瓦甚至吉瓦级电力已无法通过传统电网满足。为了实现全天候 24/7 的无碳稳定供电，云厂商正直接锁定核电资源。
巨头购电协议（PPA）落地：微软与星座能源（Constellation Energy，CEG）达成协议，为三哩岛核电站 1 号机组重启提供 20 年的独家电力购买；亚马逊 AWS 则购买了 Talen Energy 位于核电站旁的数据中心园区；谷歌也与 Kairos Power 签署协议支持其部署首批 SMR。
SMR（小模块化反应堆）的未来：SMR 具有制造模块化、占地面积小、安全性极高以及可直接部署在数据中心园区旁的独特优势。虽然 SMR 的商业落地时间预计在 2030 年左右，但云厂商正在通过长协资金加速其产业化进程，重塑未来数据中心的选址与供电模式。
UPS（不间断电源）在市电中断时提供即时电力保障（市电→整流→逆变→负载，无缝切换时间<1ms），保障服务器不宕机。大型数据中心通常配置N+1冗余UPS（多台并联，一台故障不影响运行）。
Vertiv（维谛技术）是数据中心电力和冷却基础设施的全球龙头，产品覆盖UPS、精密配电、冷却系统全类别。Q3 2025订单增长+60% YoY，营收增长超30%，是AI基础设施景气最直接的受益者之一。
Eaton（伊顿）是全球UPS和电气保护设备龙头，在数据中心配电市场份额约25%，产品涵盖UPS、PDU、断路器等。Schneider Electric（施耐德电气EcoStruxure）在数据中心电力管理平台上领先。
发电机：Caterpillar（CAT）和Cummins（CMI）是数据中心备用发电机龙头，功率范围500kW-5MW+，可在市电中断后数秒内启动。发电机燃料可为柴油、天然气。
数据中心电力转换链路长（AC→DC→负载），每次转换都有损耗。传统Si IGBT开关频率低（<20kHz），需要大型磁性元件（电感/变压器），效率约95-96%，体积大、散热多。
SiC MOSFET相比传统Si IGBT：开关损耗降低50-70%、工作频率提升10倍（>100kHz）、功率密度提高3倍。这使数据中心可以：①减小磁性元件体积（高频=更小的电感/变压器）；②降低散热需求（损耗低）；③提升配电效率（48V架构中SiC价值更高）。
在AI服务器PSU中，SiC二极管已广泛使用，SiC MOSFET正在快速导入。在UPS中，SiC提升效率的同时减小设备体积。Wolfspeed是全球SiC衬底龙头（市占约45%），但2025年申请破产保护重组，行业格局可能重塑。onsemi和Infineon在SiC器件上快速扩张。
1. AI服务器功耗飙升（GB200 NVL72 120kW/rack），电力基础设施是数据中心扩张的物理瓶颈：Vertiv订单增长60% YoY，电力+冷却双轮驱动，景气度极高。
2. SiC在电力转换中加速渗透：效率提升+体积减小是AI数据中心的刚需，onsemi/Infineon快速扩张。
3. 发电机组、UPS等电力备份设备需求随数据中心扩张同步增长：Caterpillar/Cummins发电机需求受益。
4. 电力成本占OPEX 40%+，电力效率优化是云厂商的核心关注点。
1. 电力基础设施扩张速度跟不上算力增速：这是AI基础设施扩张的系统性瓶颈，短期难以根本解决。
2. Wolfspeed破产带来的SiC供应链不确定性：可能加速onsemi/Infineon市占提升。
3. 中国厂商价格竞争：华为/维谛中国在亚太电力设备市场竞争激烈。
4. 可再生能源采购压力：碳中和政策推动增加运营成本。