2026 年被行业称作固态变压器(SST)产业化元年。中国西电的 10kV/2.42MVA/800V 设备已在贵安数据中心运行,四方股份 4 月宣布数智 SST1.0 量产,阳光电源 7 月发布 EnerNeo 系列并签下 130MW 框架协议,特变电工、白云电器、金盘科技的产品也陆续落地。这些设备的共同点是把 10kV 或 13.8kV 交流直接变成 800V 直流,省掉工频变压器和一级整流。
800V 直流不是只有 SST 一条路。国盛证券把 800V HVDC 的路径分成两条:方案 A 把 PSU 挪到机架侧挂的 PowerSidecar 里,输出 800V 直流后再经高压中间母线变换器降到 48/54V;方案 B 则是用 SST 替代工频变压器,把 13.8kV 交流一步变成 800V。前一条能在现有机房落地,改造范围小,SST 的机会集中在新建、高功率密度、看重占地和预制化交付的项目。浙江省半导体行业协会的报告把这一点写得更直接:SST 不是对传统变压器的通用替代,价值集中在高功率密度、直流负载占比高、需要双向潮流或多端口接入的场景。

图 1 21世纪经济报道《21独家|英伟达核心能源生态伙伴称“800V正常推进中”》页面截图,2026 年 7 月 6 日。文中引国盛证券研报,把 800V HVDC 的路径分为方案 A(PowerSidecar 侧挂集中供电,经 IBC 降至 48/54V)与方案 B(SST 替代工频变压器,13.8kV 一步转 800V 直流),版权归 21世纪经济报道所有
一台兆瓦级 SST 由三级功率变换串起来:中压侧 AC/DC、高频隔离 DC/DC、输出级 DC/DC 或 DC/AC。每一级都要芯片,按功能分成四类:功率器件、隔离驱动、主控、采样与保护。兴业证券拆过成本结构,电力电子器件约占整机 32%,高频变压器和直流电容各占 16%。中国经营报采访到的口径更直接,仅 SiC 器件就占三成以上。这四类芯片来自不同厂商,选型逻辑也各不相同。
一、功率器件按电压等级分档
中压侧 AC/DC 级通常用级联 H 桥,多个功率单元在输入侧串联分担电压应力。器件耐压选得越高,需要的串联单元越少,这一级可以用到 2300V 甚至 3300V。隔离 DC/DC 级走 DAB 拓扑,按母线电压选 750V、1200V、2300V 或 3300V。英飞凌给的参考是 10kV 交流进、±400V 或 800V 直流出,1MW 系统按 100kW 一个子模块划分,留冗余。
英飞凌的 EasyPACK CoolSiC 模块已经按这个梯度铺开:1200V 已量产,2000V 有模块和分立 MOSFET,2300V 和 3300V 模块官网标注为即将推出。其 .XT 扩散焊工艺把功率循环能力提高 20 倍以上,对应的是 SST 需要的 15 到 20 年寿命。与英飞凌合作的 DG Matrix 给出的数据是,其 SiC SST 平台相比传统变压器可以缩小、减重至少 30%。Microchip 在 2026 年 5 月推出 3.3kV 的 HV-D3 mSiC 模块,集成了 SiC MOSFET 和肖特基二极管。

图 2 英飞凌官网“用于固态变压器的 EasyPACK™ 电源模块”产品页截图。页面列出今天可用的 1200V 模块、同样采用成熟技术的 1200V 和 2000V 模块,以及即将推出的 2300V 和 3300V 变体,版权归英飞凌所有
国产这一层,斯达半导的 IGBT 模块覆盖 100V 到 3300V,SiC 模块已有 P6 系列,用 AMB 绝缘基板和针翅散热基板;士兰微 6 英寸 SiC 线月产 1 万片,8 英寸线 7 月投产;基本半导体的产品线覆盖 SiC 二极管、MOSFET 和工业级模块。浙江省半导体行业协会的报告提到这条路径的另一面:SiC 耐压从 1200V、1700V 往上走,整机可以减少级联单元,但封装绝缘、短路保护和系统协同的要求同步抬高。
二、隔离驱动看共模抗扰度
800V 的 SiC 功率级里,开关节点在 10 到 20 纳秒内完成数百伏跃迁,对应数十 kV/μs 的 dv/dt,边沿更快时能到上百 kV/μs。这个速度会通过隔离器内部的寄生电容耦合出瞬态电流,把控制信号打歪。所以隔离驱动看的第一项指标是共模瞬态抗扰度,主流器件把这一项做到 150kV/μs 以上,TI 用在 50kW SST 参考设计里的 UCC218915-Q1 标到 200V/ns。
第二项是延时一致性。多模块级联时,各通道的传播延时差几十纳秒,就会让均压和均流失配。纳芯微的 NSI6602Ux 给到 45ns 传播延时、5ns 通道间匹配和 4ns 脉宽失真,隔离耐压 5.7kVrms,CMTI 为 ±150kV/μs,拉灌电流 +4A/-6A,输入侧 2.8V 到 5.5V 可直接接 MCU 和 DSP。该公司披露隔离驱动累计出货超过 14 亿颗,国内份额连续三年第一。
英飞凌在功率模块之外配套单通道隔离栅极驱动 IC,主打快速短路保护,也提供覆盖 750V 到 3300V 的 CoolSiC 器件和对应驱动。川土微的隔离产品线包括数字隔离器、隔离驱动、隔离放大器和隔离电源。这一层的可选料号多,国产厂商覆盖也比较完整。
三、主控要管住模块间的相移
SST 由多个功率模块拼起来,模块之间要做 PWM 相移和同步,DAB 还要在单相移之外支持双相移、扩展相移和三相交错,控制自由度越多,对控制器时序资源的要求越高。
TI 的 C2000 在 SST 这类多模块场景里给出的能力是 150ps 的 PWM 相移调节分辨率,一个 PWM 周期最多生成 8 个脉冲边沿,片内比较器加 DAC 可以直接构成硬件电流环,绕过软件中断。它还提供 50kW 的 SST 参考设计,包含 AC/DC 与隔离型 DAB 两级。TI 与英伟达合作的 800VDC 架构里,2026 年的第三代仍用传统变压器加 Sidecar,SST 被排在 2027 年的第四代。
纳芯微的实时控制 MCU 直接标了 SST 场景:7 系列为双 400MHz Cortex-M7,32 路 HRPWM、40 路模拟采样通道;5 系列为 240MHz 单核、16 路 PWM,面向电源和 DC-DC。极海的 G32R501 用双核 Cortex-M52、主频 250MHz,16 路 PWM 全部支持 150ps 高分辨率,配 4 个可编程逻辑单元做保护时序,方案落在 48V 双向电源、光伏微逆和直流充电模块上。兆易创新的 GD32H78E/77E 走另一条路,Cortex-M7 最高 750MHz、640KB 紧耦合内存、集成 EtherCAT 从站,面向伺服、变频和数字电源。

图 3 兆易创新官网新闻稿页面截图,2026 年 1 月 22 日。GD32H7 系列基于 Cortex-M7、主频最高 750MHz、640KB 紧耦合内存,GD32H78E/77E 集成 EtherCAT 从站控制器,版权归兆易创新所有
这一层的门槛不在主频,决定能不能用的是三项:PWM 分辨率、采样窗口、跨模块同步。
四、采样有两条路线可选
电流检测目前有两条主流路线。一条是分流电阻加隔离放大器,线性度和精度好,代价是采样电阻串在主功率回路里带 I²R 损耗,高压侧还要单独供电。另一条是霍尔或 TMR,靠磁场测量,天然与被测导体隔离,集成电流路径后安装更简单,短板在温漂和带宽。
纳芯微两条都做。面向 800V 场景的霍尔电流传感器耐压 1550V、量程 50A、爬电距离 8mm、带宽 2MHz;大电流 SST 用的线性霍尔量程在 200A 以上。隔离采样这一侧,它的产品线从通用隔离放大器做到集成隔离采样的驱动芯片,把采样前移到功率级旁边。
保护是另一组器件,和采样分开选。SST 的直流组网没有工频过零点,故障电流爬升快,灭弧条件和交流侧完全不同。这一段靠直流熔断器和固态断路器配合,中熔电气、良信股份有对应产品,常被整机设计排到末位才定。
阳光电源给出的节奏是 2026 年以小批量样机和现场验证为主,2027 年开始有批量订单,2028 年及以后规模化。中国经营报采访到的判断接近,2027 年下半年到 2028 年年初是拐点。中国西电目前产能偏小、以销定产,SST 业务营收占比仍在低位。
这个节奏决定了芯片厂现在能做的事:跟着整机厂做参考设计和联合验证,抢份额要等到批量订单之后。英飞凌、TI 已经在做整机级的参考方案,纳芯微把隔离驱动、隔离采样、霍尔和实时控制 MCU 放在同一条产品线上,极海和兆易则从服务器电源这一侧切入。

图 4 德州仪器官网新闻稿页面截图,2026 年 3 月 16 日。TI 与英伟达合作发布 800VDC 供电架构,三条要点写明这套方案只需两级变换即可从 800V 到处理器供电,版权归德州仪器所有
标准这一侧也在动。2026 年 7 月,江苏省固态变压器产业联盟成立,78 家成员单位涵盖整机制造、功率模块、控制驱动模块和先进磁材料,任务之一是行业标准的制定与推广。芯片厂进不进这个圈子,会影响后续能不能参与到整机厂的早期定义。
SST 能不能在 2028 年如期放量,还要看成本、可靠性和标准三件事。四类芯片的选型,比整机的量产时间走得更早。
本文素材来自英飞凌、德州仪器、纳芯微、兆易创新、极海半导体、斯达半导、士兰微、基本半导体、Microchip 官网产品页与新闻稿,21世纪经济报道《21独家|英伟达核心能源生态伙伴称“800V正常推进中”》、中国经营报《AI 算力驱动千亿市场 资本扎堆布局固态变压器赛道》、证券时报网、中国证券报关于白云电器 SST 一体化电源的报道,以及浙江省半导体行业协会《固态变压器(SST)全产业链研究报告》公开摘要。口径说明:整机成本结构(电力电子器件约 32%、高频变压器与直流电容各约 16%)来自兴业证券,经浙江省半导体行业协会报告引用;SiC 器件占整机成本三成以上为中国经营报采访口径,与前者分项口径不同,不构成矛盾;2030 年全球 SST 市场规模有 1760 亿元与超千亿元两种机构测算,文中未引用具体数值;SST 2026 年产业化元年、2027 年下半年至 2028 年年初为拐点的判断来自券商与整机厂公开表述,属预测,不代表确定性结论;各芯片型号参数取自厂商官方资料与公开技术文章,具体额定值以最新版数据手册为准;文中企业进度为公开信息,不构成投资建议。
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