中国AI黑科技爆发：用铜量降80%，英伟达谷歌齐押注

环球零碳

碳中和领域的《新青年》

撰文 | 小明

编辑 | 小澜

→这是《环球零碳》的第2158篇原创

在内蒙古乌兰察布，远景“星河基地”超级算力枢纽被高盛等华尔街机构列入新一代AI基础设施的标杆，不仅因为这里是全球Token产出能力最强的单体AI数据中心，刷新了AI基础设施的密度纪录，还因为这里率先采用一种全新的供电技术。

星河基地在同等面积下，如何做到算力输出能力是传统数据中心的 10 倍？近日，央视财经新闻披露了这一AI供电“黑科技”。

报道称，远景乌兰察布“星河基地”是全球单体最大的智算中心项目，正在采用AI电力系统这一全新的供电架构。连接绿色电力与算力设备的关键，正是固态变压器。

远景算力中心工程总监弋萌向央视介绍，固态变压器是实现电力和算力协同的“能量路由器”，这套方案直接把10千伏高压电一步转换成服务器能用的800伏直流电。砍掉传统供电中多层转换设备，使得供电效率达到98.5%以上，占地面积直接减少一半以上。

更关键的是，这项“黑科技”还能大幅减少铜的使用量：一台1000千伏安的固态变压器，用铜量可以从600公斤降到100公斤，最高减少80%。

更值得关注的是，远景星河基地已经率先落地的这项“电力黑科技”，也在被一些美国AI巨头押注。英伟达、谷歌、微软等，也正在把固态变压器推向AI数据中心，一个千亿级市场已加速开启。

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远景的优势与英伟达、谷歌、微软跟进

到底什么是固态变压器？

传统变压器利用电磁感应原理实现电压变换，依赖铁芯和铜绕组，体积庞大、功能单一；固态变压器（Solid-State Transformer, SST）是用碳化硅、氮化镓等半导体器件替代传统变压器的铁芯和绕组，通过中压级整流、隔离级高频变换及低压级逆变的三级模块化架构，完成电能的高效转换与智能调控，并带来四重质变：

第一，效率跃升。固态变压器可将10kV中压交流直接转换为800V直流，效率高达98.5%，较传统UPS供电链路提升3.5个百分点。以一个100MW数据中心为例，1%的效率提升每年可节省电费数百万元至上千万元；

第二，空间压缩。固态变压器借助半导体器件，可以大幅提高电频率，变压器体积缩小至传统方案的1/5以下，占地面积减少50%以上；

第三，场景多元。传统变压器仅能实现交流—交流变换，固态变压器支持交、直流多端口运行，功率双向流动，适配风光储、智算中心等负荷场景；

第四，材料节约。根据国网江苏电科院测算，一台1000千伏安的固态变压器，其用铜量可从传统变压器的600公斤降至100公斤，铜材用量最高减少80%，特别适用于AI算力等场景。

值得一提的是，固态变压器的“固态”并不是说变压器还有气态、液态啥的，而是“静止态”，即没有会晃动的机械部件。

当然，以上优势只是固态变压器的一部分，其背后的意义是，AI正在逼着数据中心重新发明一套供电系统，因为AI算力的功率密度已经把传统供电架构逼到了瓶颈，而固态变压器正是支撑高密度AI算力的新型供电关键设备。

远景的优势不仅仅在于高效SST本身，更在于一套融合了不同电力电子硬件以及贯穿其中的直流电气控保架构以及控制平台。依托端到端仿真，远景开展能量调度、电气控制、保护策略的协同优化，让高效供电链路稳定运行，将单台设备的性能通过系统放大为整套系统的运行能力。

这也是远景AI电力系统的差异化所在：贯通“墙外”的能源输送与“墙内”的高效供配、计算和冷却，从规划设计到运行调控进行系统优化。通过端到端设计、前置电网合规仿真与验证，缩短电力接入周期；通过预测、调度与控制协同，让供电能力更好地匹配算力交付和持续运行的需求。

目前，以SST为核心部件的远景AIDC高效供配电系统已在全球最大单体智算中心——远景乌兰察布星河基地推动商用落地。相关解决方案也已开展多个海外项目的前期方案评估与适配工作，推动这一系统能力向更多AI算力场景拓展。

这项被称作“电力黑科技”的固态变压器，也引来了英伟达、谷歌、微软等AI巨头的押注和跟进。

在2025年的OCP全球算力大会上，英伟达发布"800V DC Architecture for Next-Generation AI Infrastructure"白皮书，直接给出人工智能数据中心（AIDC）的终极答案：800V高压直流+固态变压器。

在这个大会上，谷歌提出的未来电源架构，终极方案也指向固态变压器。

紧接着，今年6月，微软与英伟达、谷歌共同发布"Solid State Transformer Specification v0.3＂，并计划在其AI数据中心引入800V直流供电架构与固态变压器。

远景星河基地AI电力系统的落地，美国AI三巨头同时押注，让固态变压器迅速走到聚光灯下，成为2026年电力电子与算力基础设施领域最受关注的风口之一。

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“硅进铜退”

随着AI爆发和电网升级，铜正在从传统的“电力金属”向“算力金属”转变，数据中心成为铜的新增长点。

与此同时，2025年以来，全球矿铜供应进入紧张期，叠加美国囤铜、地缘局势等多重因素影响，铜价累计涨幅超60%，站上历史高位。

因此，如果数据中心少用铜，就意味着成本的节省，那对于科技巨头来说无疑是送温暖。

除了远景的“星河基地”，世纪互联乌兰察布零碳智算项目等也在布局固态变压器方案，这让乌兰察布成为国内固态变压器在智算场景的集中试验场，推动中国固态变压器产业完成从试点示范走向规模化商用的验证。

固态变压器赛道的火热，带动了第三代半导体市场需求扩张，形成“算力基础设施拉动第三代半导体产业增长、第三代半导体驱动人工智能算力高质发展”的正向循环。

固态变压器概念提出已有数十年，但长期停留在实验室阶段，核心瓶颈就在于功率半导体器件。

第三代半导体以碳化硅、氮化镓为核心，相比第一代硅基、第二代砷化镓半导体，拥有宽禁带、高击穿场强、高热导率、低开关损耗等物理特性，是固态变压器的首选器件。

可以说，固态变压器的产业爆发，本质上是第三代半导体技术成熟之后，下游应用场景的一次集中兑现。

值得一提的是，第三代半导体改变了AIDC的供电链路，而正在兴起的第四代半导体（以金刚石为代表）正在变革AIDC的散热方式。

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千亿掘金

市场对固态变压器的预期正在迅速升温。

2025年，全球AI数据中心固态变压器市场规模尚不足1亿美元，而2026年已被普遍认定为商业化元年。

中信建投发布研报称，固态变压器产品实现商业化批量交付后行业渗透率有望快速提升，2030年全球市场规模有望达到千亿级别。

除了AI电力系统，国内固态变压器在传统电网领域，也正从试点示范走向商业化落地。

2025年，国家电网在浙江、江苏、河北等地落地62个固态变压器示范工程，南方电网落地34个示范项目，2026年上半年两大电网新增落地商用项目数量同比提升183%。在国家电网“十五五”规划的4万亿元固定资产投资中，固态变压器也占据重要位置。

2026年5月，华为发布源网荷储AIDC战略，提出逐步演进至以固态变压器为核心的“融合构网型能源路由器”。

需求变化也传导至供给端。

据央视报道，江苏一家固态变压器生产企业年产能规划从2GW扩展至6GW，另一家企业在常州建设的大型固态变压器智能工厂，一期规划产能达到5GW/年，是目前产能的5倍以上。

此外，中国西电、四方股份、金盘科技、伊戈尔等密集发布了固态变压器产品或公布相关进展。

固态变压器的应用场景不止于AIDC，在超充领域也极具想象力。

在山东济南，全国首座应用固态变压器的“电网友好”型电动重卡示范站已经投运，把光伏、储能、充电设备和固态变压器连接起来，形成直流微电网。单枪最大充电功率达到800千瓦，普通电动重卡双枪同时充电，最快15分钟至20分钟可以充满。

政策端也释放出了明显信号：

2026年2月，工业和信息化部、国家发改委、国务院国资委、国家能源局四部委联合印发《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重点推广方向，并提出“到2028年，新增节能变压器占比超过75%，在役节能变压器占比达到15%”。

与此同时，固态变压器的产业化仍面临诸多现实挑战。

成本方面，当前固态变压器单位成本约为传统变压器的3-4倍，虽然碳化硅降价趋势明确，但短期内成本仍然居高不下；

可靠性方面，固态变压器作为新兴技术，其长期运行稳定性仍需时间检验，尤其是在7×24小时不间断运行的AIDC场景。

英伟达在白皮书中就提出了数据中心供电链路的演变时间线：2025-2026年以UPS（不间断电源）升级版过渡，2026年中旬HVDC（高压直流电源）开始放量，2028-2030年固态变压器逐步走向成熟。

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结语

从英伟达的“终极”断言到中国企业的“先锋”实践，从内蒙古乌兰察布的“Token之都”到山东济南的电动重卡超充站，固态变压器正以迅雷不及掩耳之势加速落地，一个千亿级市场呼之欲出。

英伟达创始人黄仁勋曾提出AI产业的“五层蛋糕”架构：能源、芯片、基础设施、模型和应用，而固态变压器掀起的这场电力变革，正在悄然重塑AI产业的能源底座。

【1】和讯网. 固态变压器（SST）是AI电源的“终极答案”吗？2026-04-03.

【2】电网头条. 什么是固态变压器？还有液态、气态的？2026-08-05.

【3】央广网. 一场铜的周期盛宴：暴涨、分化与未来变数.2026-09-11.

【4】央视财经. 千亿级新风口！铜材用量最高降80%！“电力心脏”升级版来了.2026-09-19.

【5】泓屹观. 电力革命：SST固态变压器如何引爆万亿市场？2026-05-28.

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