從概念走向規模化，固態變壓器正在被三個終端市場共同引爆

摘要】2026年3月20日，工信部、發改委、國資委、能源局四部門聯合印發《節能裝備高質量發展實施方案（2026—2028年）》，在國家級文件中明確提出：推動“大容量固態變壓器”等新型裝備的推廣應用，同時提出到2028年新增節能變壓器占比超過75%的目標。

根據機構的預測，2025年到2030年全球固態變壓器的年復合增速高達32%，其核心原因在于三大需求的爆發，各個企業開始逐步推進技術的發展。

未來固態變壓器將是重要的電力基礎設施之一，但目前仍然面臨著成本高昂，技術不穩定的瓶頸。

以下為正文：

01

需求爆發驅動下，固態變壓器迎來產業拐點

固態變壓器（Solid State Transformer, SST)，也稱為電力電子變壓器（Power Electronic Transformer, PET)。它通過高頻變壓器（通常工作在kHz到MHz級別）實現電壓變換和電氣隔離，由于頻率相比傳統50Hz提高了幾個數量級，使得磁性元件體積可以大幅縮小，從而實現設備的小型化與高功率密度。

全球固態變壓器市場已經逐步從實驗室階段走向產業化早期階段，根據Grand View Research的報道，2024年全球SST市場規模約為1.69億美元，2030年預計達到9.36億美元，2025年到2030年復合增速高達32%。

資料來源：Grand View Research

固態變壓器市場之所以能實現如此高速的增長，主要還是由于新能源汽車、清潔能源發電占比上升和AI基礎設施發展，共同對電力的傳輸提出了更高的要求，這些需求傳統變壓器難以滿足。

首先，新能源汽車的滲透率快速提升正在重塑配電系統。根據佐思汽研數據，2024年中國800V高壓架構乘用車滲透率已達6.9%，預計2025年提升至9.5%，2030年有望超過35%，搭載車型規模突破700萬輛。

隨著800V平臺和兆瓦閃充普及，充電站單站功率從數百kW提升到數MW甚至十余MW。數量眾多的車輛同時開啟大功率快充，瞬間產生的沖擊負荷會超過現有配電變壓器的承載能力。

而采用固態變壓器，則能夠將分散的變壓器、整流柜、配電單元集成在一起，能夠實現10kV中壓交流到800V直流高效轉換，從而擁有更高的承載能力，《Energies》2025年綜述研究表明，在采用固態變壓器的方案中，整體系統效率可超過98%。

因此對于固態變壓器的需求，將隨著新能源汽車的廣泛應用不斷增長。

其次，以風電和光伏發電為代表的清潔能源，正在成為全球新增發電裝機的主力。但風電和光伏具有天然的波動性，傳統的變壓器只是“被動地接收”電力，無法調節。大量不穩定的電力如果直接并網，會直接導致電網電壓的波動、頻率的失衡，嚴重時甚至可能引發大面積停電。

固態變壓器通過直流母線實現電能緩沖，可在極短時間內吸收或釋放功率波動，從而應對不穩定的電流，成為連接電網、負載與儲能系統的關鍵功率調節節點。

最后，隨著AI數據中心不斷發展，單機柜功率已經從傳統的5-10kW提升至100kW，園區級負荷規模達到數百MW。更大的服務器功率帶來更高的電源需求，在此過程中輸電的微小損耗如今也變得更加重要，因此需要進一步提升電力的利用效率。

根據為光能源的測算為例，固態變壓器的方案相較于傳統方案能夠將負荷效率提升3%以上，以100MW數據中心為例，若負載率為90%，效率每提升1%，每年可節省788.40萬度，按0.8元/kWh電價計算，每年可節省630萬元電費。

英偉達在2025年OCP全球峰會上發布了800V高壓直流架構白皮書，也明確將固態變壓器定義為下一代AI數據中心（AIDC）的終極供電方案。固態變壓器正在逐步成為電力基礎設施的重要組成部分。

至此，固態變壓器已經升級成為具備控制能力、能量調節能力與系統接口功能的“電網核心節點”，是未來新能源與電網架構的關鍵基礎設施。

02

固態變壓器產業化約束與系統級演進路徑

目前，市場對固態變壓器的擔憂主要還是在于其成本和穩定性的情況。一方面，按整機拆分，當前固態變壓器整機成本主要由以下部分構成：

資料來源：《Solid-State Transformers：Fundamentals, Topologies, Applications, and Future Challenges》

在此結構下，當前SST的系統成本仍顯著高于傳統工頻變壓器，主流研究普遍認為其單位成本約為后者的2–4倍。其中，SiC等寬禁帶功率半導體通常占據約30%–40%的整機成本，是當前制約SST規模化應用的核心因素。

此外，2025 碳化硅（SiC）器件&模塊產業調研白皮書》中提到，截止2025年第三季度末，各類SiC MOS主流器件已經大幅縮小與硅IGBT的價格差，部分器件規格價格甚至接近硅CoolMOS，這也將進一步推動固態變壓器的成本下探。

另一方面，固態變壓器作為多級電力電子級聯系統，其在復雜電網工況下的動態穩定性與工程驗證仍有待完善。

因此短期來看，固態變壓器行業仍將圍繞成本下降、器件成熟以及示范工程建設展開。

中長期來看，超充網絡、新能源并網和AI數據中心有望成為率先放量的核心場景。

長期來看，固態變壓器的最終形式需要與上游和下游深度耦合，從而成為未來重要的電力基礎設施之一。因為最終電網，充電站，數據中心等終端客戶所需要的不是單獨的某一臺設備，而是一整套解決方案。

未來，誰能夠率先實現規模化與商業化，就要看誰能夠以較低的成本深入各個不同的場景提供系統完整并且可靠穩定的解決方案。

03

群雄逐鹿SST：三類玩家爭奪產業化先機

固態變壓器出現之前，電壓變換主要依賴銅線、鐵芯和電磁感應，但在固態變壓器時代，功率半導體、電力電子控制器和數字化算法開始成為系統性能的核心。但這也導致原本各自發展的傳統輸配電巨頭與功率半導體企業，開始在同一條賽道上匯聚，并共同爭奪下一代電力基礎設施的主導權。

從當前國內競爭格局來看，布局SST的企業大致可以分為三類：傳統電力設備企業、AI服務器電源企業以及光儲充企業。這些企業擁有不同的技術積累和客戶資源，也決定了其未來的市場切入方向。

首先是傳統電力設備企業，代表廠商包括許繼電氣、中國西電、國電南瑞以及特變電工等。這類企業最大的優勢在于長期服務國家電網和南方電網等大型客戶。電網作為未來固態變壓器最重要的應用場景之一，能夠進入其認證體系，使得這些企業能夠獲得更多的示范項目以及試點工程機會，同時在前期合作經驗的基礎上企業更容易通過客戶的驗證并最終實現規模化量產。

除此之外，針對高壓絕緣這項影響固態變壓器穩定性的重要技術，這類企業有豐富的項目經驗。以中國西電為例，公司長期為我國330kV至1100kV超特高壓交流、直流輸電工程提供成套設備，是國內特高壓產業鏈最核心的供應商之一。

憑借此優勢中國西電成為國內少數實現固態變壓器實際掛網運行的傳統電力裝備企業之一。依托旗下西電電力電子平臺，公司已形成10kV、2MW級固態變壓器產品，并在“東數西算”數據中心和光儲充系統等場景實現示范應用。

還有，四方股份作為國內少數能夠提供固態變壓器硬件、配電設備、系統集成與工程全鏈路解決方案的企業，一臺2.4MW的固態變壓器單機價值約960-1,200萬元。但四方股份中標的一個完整數據中心供配電項目合同金額往往達到數億元的級別。2025年上半年四方股份與固態變壓器有關的訂單金額超過30億元。

但這類企業往往缺乏電力電子技術的積累，即便是已經跑通商業閉環，還是需要更多集中突破技術瓶頸以通過客戶驗證，推動產業化。

第二類玩家來自AI服務器電源領域，代表企業包括科士達以及麥格米特等。隨著AI數據中心功率密度持續提升，行業正逐步向高壓直流供電架構演進，而固態變壓器正是實現中壓交流向高壓直流高效轉換的重要技術路徑。

以麥格米特為例，公司的核心優勢是來自高頻電力電子技術和數據中心供電體系的積累。公司致力于AI數據中心電源業務，已構建起覆蓋電網輸入到算力終端的全棧產品矩陣，包括固態變壓器（SST）和Sidecar高壓直流邊柜等核心產品。

資料來源：深圳麥格米特電氣股份有限公司2025年年度報告

相比中國西電、許繼電氣等電網體系玩家，麥格米特更加貼近AI數據中心這一新興需求場景，但目前尚未實現固態變壓器的大規模商業化落地，目前處于預研和方案驗證階段，在電網資源、高壓絕緣和系統工程經驗方面仍存在一定差距。

還有一類玩家以電力電子技術起家，企業最大的優勢在于長期服務光伏、儲能、充電基礎設施等新型電力場景，對未來能源系統的運行邏輯具有更深刻的理解，代表企業包括陽光電源、科華數據以及為光能源等。

以陽光電源為例，公司作為全球光伏逆變器龍頭，在高功率變換技術和系統集成方面積累深厚。近年來公司進一步向中壓電力電子方向延伸，已推出基于固態變壓器技術的35kV/6MW中壓直掛光伏直連逆變器方案。相較于傳統“變壓器+逆變器”的架構，該方案能夠減少能量轉換環節，提升系統效率，并降低電站占地面積，展現出固態變壓器在新能源場景中的應用潛力。

與陽光電源等從逆變器向中壓電力電子延伸的路徑不同，為光能源自成立以來便聚焦固態變壓器及新型配電裝備研發，重點面向新能源并網、直流微電網、光儲充一體化等場景。

為光能源長期深耕固態變壓器技術，對新能源發電、儲能系統及新型配電網絡的運行需求理解更為深入，在產品研發和場景落地方面具有較強優勢。是國內較早推動固態變壓器商業化落地的企業之一。

2025年，公司自主研發的“寬壓型固態變壓器關鍵技術及多場景應用”項目通過中國機械工業聯合會組織的科技成果鑒定，鑒定委員會認為項目成果達到國際領先水平。

隨著新能源裝機持續增長以及光儲充一體化建設加速推進，固態變壓器已經從單一電力設備逐步演變為連接發電側、儲能側和用電側的關鍵能源路由節點，而這恰恰是新能源電力電子企業最擅長的領域。

整體來看，目前國內固態變壓器產業尚處于從技術驗證走向商業化落地的早期階段，行業尚未形成絕對領先者。

04

尾聲

不論如何，固態變壓器是電力電子技術對傳統工頻變壓器的替代，在新能源電力、電動汽車、以及AI數據中心三大需求的爆發之下，未來的市場空間廣闊。

但是當前由于技術尚不成熟，加上成本的制約，仍然處于產業化的早期階段。

未來隨著SiC成本的持續下探以及電力電子控制技術成熟，固態變壓器有望從示范應用走向局部場景替代，并最終在各個場景中實現規模化應用。