太空算力电源专家

来源：市场资讯

（来源：纪要研报地）

AI算力需求呈指数级增长，地面数据中心面临电力短缺、散热瓶颈及空间受限的三重约束，促使算力基础设施向太空延伸。高压直流（HVDC）技术在太空算力供电，解决太空高功率密度AI芯片供电、降低发射载荷重量（铜耗）以及提升能源利用效率的唯一物理最优解。光伏+HVDC的全直流架构将成为太空数据中心电源的必需品。

产业链核心公司：台达电（客户：英伟达谷歌meta）；维谛（英伟达 谷歌 ）；中恒电气（阿里 腾讯 字节，供货施耐德、施耐德客户 英伟达 谷歌 特斯拉）

一、为何HVDC是太空算力的原生解决方案？

1、能源属性的完美同构：全直流链路（All-DC），太空设施（卫星、空间站）的能源系统与地面电网存在本质不同。

地面逻辑：地面电网是交流电（AC），而芯片需要直流电（DC）。因此，地面AIDC引入HVDC的核心目的是减少AC/DC的转换级数，提升效率。

太空逻辑：太空电源主要来源于太阳能帆板（PV）和蓄电池，这两者均为原生直流源。

在光伏与储能结合的场景下，采用HVDC配电可减少逆变→整流的冗余转换。传统路径需要将光伏DC逆变为AC再整流回DC，而HVDC路径为“光伏DC → DC/DC升压 → HVDC母线 服务器”，可显著减少电能变换次数。

在太空算力场景中，HVDC消除了逆变器需求，直接利用DC/DC变换器进行电压管理。这不仅是可行，而是比地面应用更具原生优势的架构。

2、载荷重量与发射成本的硬约束：铜耗与体积

太空任务对重量极其敏感，发射成本高昂，因此“功率密度”和“重量比”是核心考量指标。

铜缆重量削减：随着太空算力芯片（如英伟达H100/B200等级别的芯片上天）功耗的激增，若维持低压（如28V或100V）供电，电流将呈指数级上升，导致电缆（母排）极粗且重。

依据地面数据，英伟达指出采用800V HVDC相比传统低压方案，铜材用量可减少近50%。

空间节省：HVDC系统相比传统UPS系统，占地面积（在太空中即为体积）可节省30%以上。对于寸土寸金的卫星舱段而言，这意味着可以搭载更多的计算载荷。

3、算力负载的同源性：地面算力架构的上天

太空算力不再是简单的遥测控制，而是地面算力网络的延伸，涉及高性能计算（HPC）和AI推理。

芯片功耗倒逼：文档指出，太空算力将带动空间电源、空间芯片等产业成长，且英伟达等高功耗芯片正在被送入太空。

架构复用：地面AIDC正在经历从12V/48V向400V/800V HVDC的跃迁，以支持单机柜100kW-1MW的功率密度。太空算力卫星若要搭载同类高性能芯片，必然需要复用这一成熟的供电架构，以满足芯片对瞬态响应和电源完整性的要求。

二、太空算力供电的HVDC技术路径分析

1、传统卫星电源架构对比太空hvdc算力电源架构

2、关键指标对比：HVDC vs 传统低压DC

效率提升：地面数据显示，HVDC相比传统架构端到端效率提升约5%（从90%提升至95%+）。在能源获取极其昂贵的太空（依赖有限的太阳能板面积），这5%的效率提升意味着可以多支持5%的算力或减少太阳能板的展开面积。

可靠性：HVDC系统结构简单，减少了整流器和逆变器等故障点，平均无故障时间（MTBF）远高于复杂电源系统。这对于无法进行人工维护的太空环境至关重要。

三、需求侧验证：太空算力爆发带来的电力缺口

1. 算力需求量级跃升

现状：传统卫星（通信、导航、遥感）功耗较低，但太空算力卫星（如在轨处理图像、气象数据）功耗将呈指数级增长。

趋势：文档明确指出，太空算力市场有望超过卫星互联网市场，且电力一直是制约空间应用扩张的核心难点。

推论：当单颗卫星的计算功耗从几百瓦上升到千瓦甚至兆瓦级（类比地面NVL72机柜的120kW需求），传统的28V供电体系将因电流过大而产生无法接受的热损耗和线缆重量，高压化（HVDC）是物理定律决定的唯一出路。

2. 解决能源瓶颈的战略价值

天基太阳能（SBSP）：提到天基太阳能技术的发展，虽然主要旨在向地面输电，但其高压直流发电和传输技术可直接用于为大型太空计算枢纽供电。

存量替代：类似于地面数据中心从UPS向HVDC的存量改造，未来的空间站或大型卫星平台也将经历电源系统的升级，以接纳高性能AI服务器。

核心公司

1、海外龙头公司

Delta Electronics (台达电子)：具备从电网到芯片（Grid-to-Chip）的全链路解决方案，涵盖SST（固态变压器）、HVDC电源架及液冷散热。既是Meta/Google的供应商，也是英伟达的核心伙伴。

Vertiv (维谛技术)：数据中心基础设施霸主英伟达战略合作伙伴，拥有成熟的NetSure HVDC平台。其800V产品与英伟达芯片发布节奏高度绑定，是海外市场的主力军。

中国龙头公司

中恒电气(002364.SZ)：国内HVDC绝对龙头 (市占率30%-40%)深度绑定阿里巴巴，是“巴拿马电源”的核心供应商。具备深厚的电力电子技术积累，正从240V向800V及SST技术拓展。下游客户：阿里、腾讯、字节；海外客户：已经进入施耐德供应链，施耐德北美数据中心20%市占率，客户有谷歌 meta 特斯拉 苹果。

科华数据(002335.SZ)：高端电源与IDC运营双轮驱动国内UPS和HVDC主要供应商，拥有完整的数据中心基础设施解决方案。