从“变电压”到“管电能”

变压器开始变聪明

在内蒙古乌兰察布，全球单体最大的智算中心项目正在采用一种全新的供电方式。连接绿色风电与算力设备的，正是固态变压器。

远景算力中心工程总监弋萌介绍，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。

与传统依靠铁芯和铜绕组、功能相对单一的“机械钟”式变压器不同，固态变压器利用碳化硅、氮化镓等半导体器件，实现了电能的双向流动和快速调压。这种特性刚好匹配了GPU高性能的算力负载，让风光绿电、储能与算力集群发挥出更大价值。

一台固态变压器

铜用量最高减少80%

在江苏苏州，国内首款集装箱式固态变压器移动智算单元已实现示范应用。它就像一辆房车，集供电系统、算力系统、运行配套于一体，支持即插即用，无需土建改造，24小时即可完成部署，真正实现了“电力即算力”。

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、超充等新兴场景。

从超充站到“超超超”充电站

除了智算中心，固态变压器在新型电网和超充领域也大显身手。今年以来，国内多地在超充站推广应用固态变压器，相关核心材料碳化硅也接连取得技术突破。

在广东广州黄埔区，一个固态变压器示范项目实现了10千伏交流到800伏直流的一步变换。传统模式下，从电网到充电枪需要经历多级电能转换，综合效率损失达7%至10%。

而采用固态变压器后，可以减少中间转换环节，项目方介绍，综合效率相比传统方案提升超过8个百分点。

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。这里把光伏、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。

碳化硅突破

固态变压器产业化提速

固态变压器之所以能够实现高频、高效的电能转换，与功率半导体技术密切相关。其中，碳化硅是重要的核心材料之一。

在河北保定，世界首台35千伏碳化硅电力电子变压器已经转入常态化运行。这台设备采用我国自主研发的6.5千伏大容量碳化硅功率器件。目前，相关企业已经实现碳化硅电力电子变压器核心器件、整机系统的全链条国产化自主可控。

与此同时，同等电压等级下，装备所需的功率模块数量可以减少三分之一。核心器件突破，也正在为固态变压器从“示范应用”走向规模化产业化铺路。

生产企业订单大增

千亿级市场蓄势待发

需求变化，很快传导到了产业链。

在江苏，多家固态变压器生产企业下半年订单量快速增加。一家企业的生产经理透露，随着AI行业快速发展，企业年产能规划将从目前的2GW长期规划至6GW，相当于年产能6000套订单的需求。另一家企业在江苏常州建设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。

专家表示，固态变压器未来将广泛应用于新型电网和算力网建设，中国企业在全球市场具备竞争力。虽然目前单体固态变压器成本比传统变压器平均高10%至20%，但系统集成应用后的总成本基本持平。随着碳化硅成本下降，未来五年固态变压器成本将进一步降低，相关产业年复合增长率预计将超过40%。

电力规划设计总院副总工程师徐东杰认为，2026年被视为固态变压器发展的元年，预计从2027年左右开始量产上市，未来有望形成一个千亿规模的市场。