科技日报记者 陈曦
10月24日，“智能化赋能 绿色化转型”新型电力系统与源网荷储数协同发展大会在天津市举办，特变电工股份有限公司（以下简称“特变电工”）会上正式发布睿驭系列固态变压器。该系列产品已在特变电工天津制造业基地批量生产，户外型产品已在四川智运绿能物流超充站试点项目现场投运，将固态变压器从技术验证阶段直接推向了工程化交付阶段。
算电互寻，变压器迎来换代之变
“当前，能源结构转型与算力爆发式增长，正在重塑电力与算力的空间关系。”中国电工技术学会秘书长郭振岩介绍，过去是“电力跟着算力走”，如今算力布局开始围绕电力资源重新选址——哪里有稳定、绿色、低成本的电力，数据中心就往哪里落。这一变化直接传导至供电架构。
随着人工智能算力中心机柜功率密度持续跃升，传统低压直流供电架构在效率、占地与扩容能力上逐渐逼近极限，800V直流供电架构成为业界公认的演进方向，而架构切换的关键节点，正是变压器这一“电力入口”。
传统变压器依靠铁芯绕组的电磁感应实现电压转换，功能相对单一；固态变压器则依托电力电子变换实现电能调控，集电压变换、频率变换、电气隔离、双向功率控制和电能质量治理等功能于一体，可适配交直流混合电网。它不只是“变压”，更是电网与负载之间的智能调控枢纽。
政策层面也给出明确信号，《新型电力系统建设行动方案（2024—2027年）》将固态变压器列为核心使能装备，明确2027年渗透率目标15%以上，2030年市场规模突破千亿元。
“固态变压器不是把传统变压器换个做法，而是重新定义电网与负载之间的接口。”特变电工电力电子总工程师迟永宁表示，随着新能源、储能、充电桩和数据中心大量接入，配电网需要的不再只是变压，而是集可调控、双向功率交互、电能质量治理的电能枢纽。
四项技术，变压器成“可控枢纽”
睿驭系列聚焦人工智能算力中心，首发机型额定容量2.5MW，采用10kV交流中压直接输入、800V直流直接输出，省去了工频变压器和独立的多级整流环节。整机最高效率达98.5%以上，电流谐波THDi低于3%，输出稳压精度控制在1%以内；功率模块化设计，支持1到5MW按需扩展，并同步发布户内型、户外型两种形态。
这些指标背后，是四项技术底座：CHB+DAB的ISOP拓扑、全碳化硅功率器件、高频软开关技术以及模块化设计，功率可双向流动。这套组合让产品在效率、体积与调控能力上同时取得突破。
CHB+DAB的ISOP拓扑解决了“高压输入、低压大电流输出”之间如何安全、稳定地对接问题。迟永宁解释说，CHB把10kV高压分摊到多个模块上“一起扛”，再用DAB隔离调压后把输出并联起来“一起送”，中间靠均压均流控制让各模块不打架、不偏载，从而实现高压进、低压大电流出的稳定转换。
传统硅基电子开关（IGBT）一“跑快”就会发热，为了散热就需要增加散热器，导致高频化省下的空间优势化为乌有；而碳化硅击穿场强更高、开关损耗更低，是固态变压器能高频运行的关键。睿驭系列采用全碳化硅功率器件，从而保证了整机在高频下保持高效率和紧凑体积。
“把变压器工作频率从50Hz提到几十kHz，磁芯体积可以大幅缩小。但硬开关状态下频率越高开关损耗越大，甚至会让整机效率严重降低。”迟永宁介绍，软开关就是让开关管在电压或电流接近零的时候动作，从而降低这部分损耗。
此外，对算力客户来说，最在意的是会不会断电、能不能跟上负载波动。睿驭系列采用N+1冗余设计，功率模块故障时旁路毫秒级自动切入、供电不中断，同时具备毫秒级负荷响应能力，可应对算力负载的剧烈波动，为训练不停的算力场景提供底层保障。
目前，首发机型已完成型式试验，并取得东电检测技术（西安）有限公司与TÜV莱茵出具的功能、性能及安规检测报告，为产品进入规模化交付提供了依据。
量产投运，一平台延展五场景
此次，睿驭系列同步推出户内型与户外型两种形态，适配不同安装环境。产品已经在特变电工天津制造业基地批量生产，年产能达200台，具备规模化交付能力。
户外型已应用于四川广元智运绿能物流超充站项目，首批客户集中在单机功率大、充电时间要求高的重卡超充领域，这一场景对功率密度、响应速度与可靠性要求严苛。
目前，睿驭系列固态变压器通过一个技术平台，可覆盖五种应用场景：人工智能算力中心（AIDC）、重卡超充与船舶岸电、新能源场站、源网荷储一体化，以及钢铁冶金。迟永宁表示，场景的多样性，源于固态变压器“可调控、可双向、可治理”的通用能力，而非针对单一场景的定制开发。
对客户而言，固态变压器的价值是“三笔账”。第一笔是省电：以1MW机架为例，据内部测算，一年可省电约28万度。第二笔是省铜：用铜量减少约45%，在铜价高企的背景下直接降低材料成本。第三笔是省地：占地较传统供电方案节省约60%，为寸土寸金的算力园区释放空间。
未来，产品还将迭代升级。纵向看，产品将向35千伏及更高电压等级发展，提升单机容量与电压适配范围；横向看，将覆盖超充、数据中心、微电网、配电网交织互联，以及海港、航空港电动化等更广领域。
“固态变压器的价值，最终要落到电网的协同能力上。”特变电工董事张宏中表示，“今年国家提出‘六张网’战略布局，新型电网与算力网、物流网的深度协同，让固态变压器从一项前沿技术变成了刚性需求。睿驭系列的发布与量产，正是这一方向上的阶段性答卷。”
对于算力中心方向的应用进展，张宏中表示：“面向数据中心的技术底座已经打通，紧跟行业相关标准的发布进展，相关行业认证正在加速推进，与多个头部客户的选型对接也在同步进行，正在全力争取进入算力中心这一主战场。”
（特变电工供图）
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