问题:算力“上台阶”,供电系统面临“新门槛” 近年来,大模型训练与推理需求快速增长,带动云计算厂商扩建算力基础设施;根据市场机构统计,全球八家主要云服务厂商资本开支从2021年的1451亿美元增至2024年的2609亿美元,2021至2024年复合增长率约21.6%;另有预测认为,到2026年有关资本开支规模有望继续抬升。同时——服务器市场稳步扩容——人工智能服务器成为增量核心。算力集群规模扩大后,数据中心从“用得起电”转向“用得稳电、用得省电”,供电系统的可靠性、能效和承载能力被推至关键位置。 原因:芯片功耗攀升与架构变迁叠加,传统路径逼近边界 业内人士指出,数据中心供电体系主要包括不间断电源(UPS)与高压直流供电(HVDC)等方案。与传统UPS多级变换不同,HVDC链路更短、结构更简、效率更高,可减少能量转换损耗并降低占地与建设成本,适配高密度机柜与快速建设需求。 更重要的是,芯片与整机功耗的增长正改变供电架构的“技术底座”。以部分主流加速芯片为例,其热设计功耗从400瓦级向千瓦级跃升,推动单集群功率从千瓦级迈入兆瓦级。功率密度上升带来的电流增大、铜损上升、散热压力加剧等问题,使数据中心亟需更高电压、更高效率的供配电体系。2025年以来,产业链围绕800VDC高压直流供电架构的探索明显加快,意在通过提高电压、降低电流,减少线路损耗并提升整体效率。 影响:电能质量与短时保障成“刚需”,储能技术路线迎来重估 供电升级不仅关乎能耗账,更直接关系算力服务连续性。人工智能业务对电压波动、瞬时掉电更为敏感,短时“掉电—恢复”可能导致训练中断、数据丢失或服务降级。随着机柜功率持续上升,传统备用电源在响应速度、循环寿命、运维成本以及安全边界上的压力同步增大,短时、高频的功率波动治理需求明显增强。 ,超级电容等新型储能器件的应用价值受到关注。其特点于充放电速度快、功率密度高、循环寿命长,可在毫秒级完成响应,适合承担瞬时功率补偿、桥接供电切换、削峰抑波等任务。业内认为,在高压直流架构推广的同时,围绕短时储能和电能质量治理的技术组合有望加速落地,超级电容应用空间随之打开。 对策:从“单点替换”走向“系统协同”,推动标准与产业链完善 多位行业专家表示,超级电容的规模化应用不能停留在“替代某个部件”的思路上,更需要与供电架构、热管理、监控运维一体化设计共同推进。 一是加快关键标准与测试体系建设,围绕高压直流应用环境下的安全、绝缘、寿命与一致性评价建立统一规范,降低工程导入门槛。 二是推动“超级电容+电池”等混合储能方案在数据中心场景验证,通过分工协作提升整体经济性:由超级电容承担高频冲击与短时支撑,由电池承担更长时间备电,减少电池高倍率冲击,延长系统寿命并提升安全性。 三是强化关键材料与制造环节的可靠供给,提升产品一致性和规模化良率,带动成本曲线下降,为大规模部署创造条件。 四是引导数据中心在规划阶段同步考虑800VDC等新架构的兼容设计,避免“先建后改”带来的重复投资与运行风险。 前景:800VDC路径清晰,超级电容或迎来“从可选到必选”的转变 业内普遍判断,算力基础设施仍将处于扩张周期,供电系统将持续向高效率、高密度、高可靠方向演进。随着800VDC等高压直流方案逐步落地,短时储能与电能质量治理的重要性将进一步上升。超级电容在快充快放、长寿命和高频使用上的优势,有望在新一代数据中心中由“增配项”转向“基础能力”,并带动相关器件、模组与系统集成环节同步扩容。若技术标准、工程验证与成本控制取得突破,2026年前后其在行业侧的放量趋势值得关注。
这场由算力需求驱动的能源效率升级,既是应对气候变化的必要举措,也是科技竞争的新领域。正如中国工程院院士李立浧所说:"未来的绿色算力,必将建立在更高效的电子流动之上。"在数字经济时代,突破储能技术瓶颈将成为掌握话语权的关键。