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AI“电力战”打响,这个870亿美金的潜力储能市场正迎来爆发

作者:刘然 来源:新能源产业家 发布时间:2025-03-07 浏览:

中国储能网讯:“我们宁愿提前十年构建算力容量,也不愿在需求浪潮袭来时错失机遇。”

扎克伯格这句话精准勾勒出,当前全球AI算力竞赛的战略逻辑。

面对AI工作负载年均9%的爆发式增长,Meta近期豪掷100亿美元在路易斯安那州启动史上最大AI数据中心建设,其37万平方米的庞大体量将承载130万颗GPU的算力集群。

如果将数据中心比作AI的“大脑”,UPS(不间断电源系统)就是支撑这颗“大脑”持续运转的“血液循环系统”。当外界电力中断时,它像心脏泵血切换内置电池供电,保障AI的“思考”永不停止。

赌电好比玩死亡轮盘赌:谁敢在电力保障上省钱,分分钟让百亿投资打水漂。

所以别看Meta现在砸100亿建机房很夸张,这类投资实质上是争夺未来十年产业主导权的必要布局。对于仍采用传统变压技术的UPS厂商而言,市场已发出明确警示——当客户将供电可靠性标准从“小时级”提升至“毫秒级”容错时,技术迭代的窗口期正在急剧缩短。

这种行业变革使UPS供应商处于特殊发展周期:既享受着算力扩张带来的订单激增,又面临着结构创新的技术压力。

毕竟当科技巨头们把机房当印钞机时,任何断电事故都相当于往钞票粉碎机里倒茅台——这哪是设备升级,分明是电力系统的“诺曼底登陆”。

01

算力狂飙下的“电力饥渴”

UPS(不间断电源)是电力中断时的应急电源,传统设备以笨重的铅酸电池为主,主要为数据中心、医院等场景提供分钟级应急供电,如今科技公司正将其改造为模块化高效系统。

现在称之UPS行业为“风口上的猪”毫不为过。

普通人可能对于算力吃电的恐怖程度毫无概念。我们用ChatGPT4为例,GPT-4单次训练耗电达1.3万兆瓦时,相当于丹麦全国单日用电总量;谷歌俄勒冈数据中心单日能耗峰值突破800兆瓦,可支撑新加坡全岛运转36小时。

事实上,AI对电力的需求远不止于此。市场机构Gartner的预测显示,到2027年,全球数据中心仅AI服务器就要吞下500太瓦时电力,比2023年暴增160%。


人工智能数据中心每年运行新增服务器所需电力 图源:Gartner

更惊人的是,到2030年,全球4.5%的电力将专供数据中心,这相当于凭空创造出一个用电量超越德国的“虚拟国家”。

需求暴增后,甲方们也对厂商提出了更高的要求。

AI数据中心的升级,不光是功率和耗电量的提升,对本身能源质量要求也有变化。

简单来说:现在搞AI就像养了一群不能断电的吞金兽,停电1秒钟的损失够买辆宝马X5,逼得数据中心把电力系统改成了“充电宝+柴油发电机+玄学保险”的氪金组合。

过去的数据中心停电时,备用电源需要几秒到几十秒才能启动,现在AI服务器就像“不能断气的运动员”,毕竟现在AI服务器断电0.5秒就能让价值上亿的训练进度归零。

就数据中心要保持电力稳定有多难这个问题,特斯拉给了我们一个示例。

当特斯拉训练GroK 3大模型时,即便租赁了一大堆发电机接入了公用电力,依然跑不起来。

因为GPU在训练时的功耗变化极大,瞬间的电力需求变化剧烈。

最终特斯拉重新编程Megapack,使其能够缓冲这些波动平滑电力供应,才有GroK3的问世。

为了不停电,厂商们学了三招保命。

一是升级后备能源。也就是对电池提出了更高的要求,比如从铅酸电池换成了锂电池+超级电容的组合。

二给电源装置装上感应系统。当电压波动超过1%时,系统便会自动启动备电程序。

三是用AI预测停电时间,提前存储数据到机房。比如谷歌DeepMind团队研发的预测系统,通过分析8000个气象站的实时数据,能提前2小时预判区域性停电风险。

行业内也在流传一个说法:某AI独角兽要求电力供应商承诺“年度断电累计不超过1.8秒”,违约赔偿金按每秒计算。这哪是供电系统,分明是数字经济的命根子。

厂商提升设备了规格,价格当然也随之上涨。

变化首先体现在惊人的电力密度上。传统8卡服务器整机柜功率约40kW,而AI服务器整机柜功率高达120kW,提升至3倍。(以英伟达GB200 NVL72架构的AI服务器机柜相比)。


AI服务器机柜 图源:Instagram

反映到价格端上,AI服务器的电源配置从普通服务器的2颗800W跃升至4颗1800W,能耗成本从3100元暴涨至12400元,直接翻了三倍。

资本市场的反应更为直白。UPS行业以17%的年复合增长率逆势攀升,预计2027年市场规模将达到870亿美元,高盛分析师则用“数字时代的油田设备商”来形容这个突然爆发的赛道。

早在去年特斯拉新能源业务毛利率攀升至36.7%时(2024Q2),马斯克就已在财报中凡尔赛过了:“我们卖的不是电池,而是AI时代的电力安全感。”

这种变化正在重塑产业链,传统电气巨头施耐德、伊顿的股价在过去两年翻倍,而专攻高频变压器的初创公司Zendure估值半年暴涨7倍。

02

HVDC替代阴影下的生死时速

也并不是每一个入局者都能尝到甜头。

现在传统UPS厂商集体面临“死亡选择题”:左手要护住传统市场的蛋糕别被同行偷吃,右手得在新兴市场抢块肥肉不被踢出局,还有个叫HVDC(高压直流输电技术)的“威胁”正在双线通杀。

由于AI数据中心对供电效率、占地面积、成本的苛刻要求,使得HVDC成为UPS的“致命对手”。

HVDC就像UPS的超级省电版,不仅设备购置成本便宜,能耗上也更省。这种“既省钱包又省电表”的优势,让它在国内数据中心快速普及,据赛迪顾问预测三年内使用比例将突破40%。


HVDC与传统UPS对比分析(数据来源:@知乎饮冰子)

像腾讯清远数据中心采用中恒电气的HVDC方案后,每年节省电费超2000万元,相当于8000户家庭全年用电量。

面对HPVC的“围城”,UPS企业们并未坐以待毙,而是通过高频化、模块化、智能化升级延续生命力。

将铅酸电池升级为锂电池是传统UPS企业转型的第一步。

铅酸电池便宜但笨重的特性适应范围并不广阔,而锂电池好比我们通勤中的电动车——轻便高效,尤其是能满足每日多次充放电不坏的场景。

虽然从好几年前就开始摇旗呐喊“换铅为锂”,但铅酸电池仍是行业主流,占比超过80%。响应了“换铅为锂”口号的主要是行业头部企业,中小企业由于研发能力较弱,替换成本较高仍以锂电池为主。

锂电池海外市场潜力也不小。宁德时代2023年海外UPS配套电池出货量激增210%,而铅酸电池代表企业EnerSys的欧洲营收同期下滑19%。

欧盟《电池新规》设立的环保门槛,让锂电池的优势更为突出——不仅能循环使用,还能帮企业刷环保KPI。

另一方面,为了抗衡HVDC,模块化UPS成为主流。模块化UPS就像乐高积木,可灵活拼装,数据中心按需扩容,比传统的“大块头”更省钱。

根据QYR(恒州博智)的统计及预测,2024年全球模块化高频UPS智慧电源市场销售额达到了25.02亿美元,预计2031年将达到41.99亿美元,年复合增长率为7.6%(2025-2031)。

为了进一步压缩成本,智能化成为减少运营成本的利器。UPS智能化相当于给UPS内置“大脑”,能够预测停电风险,自动调电压,有效减少人工运维。

虽然当前国内市场仍以UPS主导,HVDC市场渗透率仅在10%~15%之间。

但这场技术迭代已显露两大趋势:中恒电气凭借先发优势,在数据中心 HVDC 电源系统市场的份额占据全国第一,市场份额超过50%;而科华数据、科士达等传统UPS龙头正加速转身卡位。

在UPS设备在持续升级时,HVDC阵营也已悄然完成三次技术蜕变。

前两代UPS在转换效率和热插拔等方面的劣势、均靠技术升级赶超了HVDC(如采用模块化UPS,现在UPS和HVDC的效率都能做到97%),但第三代HVDC采用更高输出电压平台,直流升压难度远小于UPS交流升压。

也就是说,在UPS加速升级的轰鸣声中,HVDC正同步革新齿轮,这场能源传输的角力,实则是速度与质量的双轨竞速。

03

竞争激烈,回归生态

当HVDC的达摩克利斯之剑高悬,UPS企业间的硝烟也不减,毕竟明晃晃的蛋糕摆在眼前,没有企业不抢着下手。

当前,UPS 市场形成了泾渭分明的两大阵营:一派是凭借深厚技术积累的老牌企业,另一派则是依托强大数字化能力的科技巨头。

施耐德、伊顿、科华等老牌企业,长期深耕行业,凭借多年沉淀的技术实力以及稳固的客户关系,牢牢守住自身的市场版图。

而特斯拉、华为这类科技巨头,则凭借数字化优势和卓越的品牌影响力,以“算电协同”捆绑云计算销售,抢下30%新增市场份额。

这场较量已经打得火星四溅。特斯拉在北美两年内市场份额猛涨12%,华为靠着数字化服务在亚太区收入一年翻了两倍多。

传统企业也不甘示弱:科华把研发费用率提升到6.45%;维谛公司则给10万多台设备装上实时同步的虚拟模型,用虚拟系统实时监控真实设备。

随着竞争加剧,传统厂商的利润空间正被持续压缩。重压之下,传统UPS厂商开始转型:卖设备不如卖服务。

在数字化转型和能源变革的双重驱动下,用户需求已从单一的设备采购,转向全生命周期的综合服务升级。也就是说当前的客户不仅要设备,还要省电方案、故障预警,储能赚钱。

转型最直观的变化来自商业模式重构。科华数据用“产品+服务”组合拳将客户生命周期价值提升35%,维谛技术更凭借能源管理系统,为Meta路易斯安那州数据中心每年节省千万美元电费。

这揭示出新法则:硬件利润空间日渐摊薄,而基于储能、微电网技术的能源管理服务,正成为企业新的利润增长极。

这倒逼UPS企业从标准化产品转向定制化服务——如同为不同体型的客户量体裁衣,能提供动态负载管理、智能配电等解决方案的玩家,才能拿下高端订单。

华为、科华数据等头部企业已率先完成角色转换。它们不再止步于设备销售,而是从前期设计、中期部署到后期运维提供全链条服务。

以超算中心项目为例,服务商不仅配置了毫秒级响应的UPS系统,更通过实时监测+预测性维护,将设备故障率降低90%。

04

结语

AI既为行业打开年均15%的增长空间,也按下技术迭代的快进键。

新型液冷数据中心催生浸没式UPS需求,风光储一体化方案倒逼企业补强微电网技术,全球化算力布局则要求服务网络覆盖五大洲。

UPS厂商的较量其实已演变为储能技术的军备竞赛,老牌企业三十年积累的“保电15分钟”经验,正被科技巨头“储调一体”的新玩法颠覆。

传统玩家固守的铅酸电池柜,必须向可调度、高集成的储能系统进化——谁能率先将备电时长从分钟级延至小时级,谁就能在万亿级储能市场中抢得先机。

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关键字:人工智能

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