在2025年年终奉献直播中,《数据中心800V直流供电技术白皮书》编委围绕800V直流供电的发展背景与趋势进行了深入交流。直播结束后,行业内围绕800V如何落地、标准如何推进、工程如何实施、未来如何演进等问题,持续引发大量讨论与提问。
基于这些真实关切,2026年1月22日 20:00,我们特别邀请行业专家,围绕上期直播中尚未充分展开的关键问题,进行集中回应与专家答疑。本次直播将不再停留在概念层面,而是回到工程实践与系统路径,直面800V直流供电在当前阶段面临的现实挑战与选择。通过这场交流,为行业在800V直流供电的理解、判断提供更加清晰、可参考的思路。
直播嘉宾
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- 杨瑛洁,CDCC专家技术组委员、中讯邮电咨询设计院教授级高工、中国联通网络通信首席专家
- 李典林,CDCC专家技术组委员
- 曲海峰,CDCC专家技术组副主任委员
- 张广彬,CDCC专家技术组委员、益企研究院创始人
直播话题
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- 话题一|800V为什么“难落地”?
- 话题二|从AC400V到DC800V,过渡期怎么走?
- 话题三|800V如何与储能、备电、新能源协同?
- 话题四|800V是不是终点?IT设备侧怎么适配?
- 话题五|AI负荷波动 & 美国缺电,800V能解决什么?
800V或±400V直流供电系统是在数据中心历史供电架构基础上发展起来的,是顺应AI智算、IT机柜高功率密度需要的产物,在当前具有一定的优势。
一、直流供电的优势
与交流供电相比,直流供电的优势主要体现在以下几点:
1、直流供电没有谐波,没有相位平衡和无功功率的问题,所以传输效率更高,故障率更低,电力品质更好。
2、直流供电无集肤效应,电缆可更高效传输电力,电缆选型在一定程度上可以降低线径或提高供电能力。
3、直流电源的并联只需要电压控制,不需要频率等其它指标,更有利于不同电源的并联及调度。
二、电压等级提升带来的优势
1、解决高密机柜的供电问题
电压等级从三相AC380V或DC240V跃升至DC800V,基于“功率=电压×电流”的原理,相同电流下的功率传输能力大幅提升。当前机柜内的服务器供电一般经过AC220V转DC48V或者DC240V转DC48V的PSU,这样的供电架构对于1MW的机柜来说意味着PSU将占据64U的机柜空间,整柜资源被供电设备完全占据还不够,如果采用DC800V直接进服务器,则可以释放出90%以上的机柜空间用于算力部署。
2、降低线路传输损耗
传输损耗与电流平方成正比,800V直流供电系统在相同功率下可使电流降低数倍,大幅减少电路损耗,提升数据中心供电效率。
3、缩减铜材用量
DC800V与三相AC380/220V相比,传输同等功率的电力所需要的线缆或铜排截面积也不一样。以2.5MW的系统为例,在不考虑压降、温度等条件影响下,若以DC800V电压传输计算:
I直=2500000W÷800V=3125A
需要选择100×16mm2规格的铜排正负各1根。
同样条件下,若以三相AC380/220V电压传输,设负载功率因数为1,则每相电流:
I交=2500000W÷380V÷1.732=3798A
每相需要选择120×10mm2规格的铜排2根双拼,三相四线共4组。
(100×16×2)÷(120×10×2×4)=0.33
二者相比,2.5MW的功率以DC800V电压传输所需的用铜量是以AC380/220V电压传输所需用铜量的三分之一。
三、便于新能源系统并网
800V直流供电系统更方便匹配分布式光伏、储能等新能源系统并网,实现真正意义上的光储柔直系统。未来数据中心可能采用微电网技术,逐步接入分布式光伏、储能等多种能源,通过智慧能源系统实现新能源的高比例接入,形成“源网荷储”一体化体系,支持动态负载调节和削峰填谷。随着技术的进步和行业发展,利用绿电为高耗能的算力提供清洁能源支持,同时借助AI技术实现能源分配和使用的精细化管理,成功构建起光储充和算力一体化协同发展的全新模式,成为新型供电系统的重要选择。
四、对算电协同技术的促进
算电协同技术是指算力(计算资源)与电力系统(发电、输电、配电、储能等)的协同优化技术,通过将计算能力与电力资源深度融合,实现电力系统的智能化运行、算力资源的高效利用以及能源与算力的双向互动。其核心目标是提升电力系统的稳定性、经济性和低碳性,同时降低算力基础设施的能耗与成本,最终实现“算力按需调度、电力灵活响应”的协同生态。而直流供电技术能够深度赋能算电协同发展,一是具备快速功率调节与电压稳定能力,可以平抑新能源的波动性;二是通过减少交直流转换损耗,结合液冷技术,提升数据中心能源利用效率;三是降低“源-算”空间约束,通过提高电压等级,降低输电损耗,增加能源和算力负荷的部署距离;四是支撑高密度算力的电力需求,采用直流供电架构,可减少电源转换层级,提升供电电压,适配AI算力集群的高功耗需求;五是促进可再生能源与储能整合,光伏发电、电池储能等均为直流输出,800V直流母线可无缝对接,减少逆变环节,提升新能源利用率。
800V直流供电系统通过高效、灵活、绿色的特性,为算电协同提供了底层支撑,推动计算与能源系统从“简单耦合”向“深度协同”演进。
五、国内外发展状况
1、国内发展状况
国内正在推进芯片国产化替代,与国外相比国内的芯片发展相对滞后,单卡算力相对较低,短期内力求在超节点和集群上寻求突破,所以单机柜功率与同时期的国外相比会相对偏低,但是随着技术突破和新产品的出现,服务器算力会越来越强,相对应的机柜功率密度也会越来越高,解决数据中心高功率密度机柜供电问题是时代的必然。
国内对AI数据中心供电系统的解决方案可参见图1。
一种是AC10kV市电通过传统变压器降压经HVDC电源将输出电压调至DC800V或±400V供给电源分配柜,另外两种是AC10kV市电直接进入直流不间断电源或者SST电源,然后输出DC800V或±400V。输出的电压可以是一组DC800V,也可以是两组DC400V,两组DC400V通过串、并联的接线方式可以得到DC800V或者DC400V的输出电压。
DC800V或±400V到负载端后,对于机柜功率密度不是很高只能接受DC48V的服务器,需要经DC/DC电源架转换成DC48V送给服务器,对于可接受DC800V或±400V的服务器,则无需转换直接供给服务器。
对于电池组的接入,因为电压太高,一般不会直接挂输出母线,而是经过DC/DC模块对电池进行管理,该DC/DC模块可以是独立外置,也可以是内置于电源内部,实现充放电合一和输出电压的稳定。
除了电池组外,也可以在直流母线上加装飞轮储能系统(FESS),它可以代替超级电容架缓解AI负载所带来的瞬态波动,也可以代替电池组提供系统数秒至数分钟的不间断供电。国内一般不接受BBU模块方案。
图1 国内数据中心从电网到芯片的供电架构
2、国外发展状况
在北美市场,大型互联网公司的自建数据中心正在推动±400V或者DC800V的供电模式发展,Meta、微软、谷歌和亚马逊等公司已经联合供应商开发对应方案,并计划于2026年下半年实现应用。英伟达也在联合台达、英飞凌、光宝科技等定义DC800V供电架构,并计划于2027年展开采用DC800V高压直流架构为数据中心高功率机柜供电。
据英伟达推测,DC800V的供电架构可将端到端的能效提升达5%,同时由于PSU故障率降低,总维护成本可最多降低70%;机架内无需配置AC/DC PSU,能有效降低散热费用。
国外数据中心从电网到芯片的供电解决方案可参见图2。
首先可能会将现有的AC480V提升到AC600V作为过渡在一些改造或者功率密度不是很高的中小型数据中心使用。
其次就是边柜架构(Sidecar architecture),在服务器机柜旁边布置站点电源架(PSU),以外挂的形式完成服务器用电的转换,输入为交流电,输出为DC800V或±400V直流电。由于电源就近布置,可有效降低线路损耗,并释放更多机柜空间给服务器,实现高密度配置与灵活电源管理。在服务器机柜内部对于只能接受DC48V的服务器,需要经DC/DC电源架转换成DC48V给服务器,对于可接受DC800V或±400V的服务器,则无需转换可直接供给服务器。当前,可接受DC800V或±400V供电的服务器是AI服务器的发展趋势。
方案三就是可替代UPS的方案,传统变压器+低压整流器和内置降压变压器+整流的中压整流器,以及SST电源,输出都是DC800V或±400V的直流电。其中SST电源方案最为简洁、高效,它在供电效率、占地面积等方面都优于前面几种。
为了适应AI负载所带来的瞬态波动,以上方案都可以在服务器前端加装BBU或者PPS。
图2 国外数据中心从电网到芯片的供电架构
图3 边柜架构示意图
来源:《数据中心800V直流供电技术白皮书》(2.0)
近日,中国工程建设标准化协会(CECS)正式印发《2025年第二批协会标准制定(修订)计划》。在此次计划中,归口于数据中心专业委员会的《数据中心直流供电系统技术规程》已成功纳入计划。该标准由中数智慧(北京)信息技术研究院有限公司和中讯邮电咨询设计院有限公司主编,主要参编单位有:抖音视界有限公司、北京快手科技有限公司、深圳市腾讯计算机系统有限公司、阿里云计算有限公司、北京世纪互联宽带数据中心有限公司、普洛斯普瑞数据科技(上海)有限公司、世源科技工程有限公司、华信咨询设计研究院有限公司、中达电通股份有限公司、沈阳微控飞轮技术股份有限公司、合肥阳光源智科技有限公司、南京博兰得电子科技有限公司、施耐德电气(中国)有限公司等。
该标准适用于新建、改建及扩建数据中心的直流供电系统的设计、施工及验收。诚邀在数据中心供配电技术领域拥有卓越实践经验的单位共同参与,携手打造引领行业发展的标杆性成果。
联系人:罗育茜,13716595411(同微信)
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