总部位于新加坡的固态变压器（SST）初创企业安培桑德（Amperesand）致力于帮助人工智能数据中心缓解电力需求骤增问题，避免对电网造成冲击。
“当电网出现故障时，我们不会简单切断供电；而是通过内置电池继续为AI负载供电，”安培桑德首席执行官布莱恩·道（Brian Dow）向《EE Times》表示，“同时，我们还能动态调节取电速率，确保中压电网的功率变化率始终处于可控范围。”
道提及了一起他希望未来能避免的数据中心事故：2026年7月，美国弗吉尼亚州发生大规模电网断开事件，导致当地数据中心紧急切换至备用发电机，数秒内卸载超过3吉瓦负荷，引发美国东部地区大面积电压波动。
“1吉瓦的功率大致相当于辛辛那提市的总用电量，”道解释道，“这就好比整座城市的所有灯光在同一瞬间全部亮起又熄灭。”
随着AI数据中心功耗持续攀升，传统铜线圈与磁性铁芯构成的变压器在效率、功率密度与可扩展性方面日益力不从心。微芯片公司（Microchip）指出，机架功率等级不断上升及AI工作负载的剧烈波动，正带来显著的能量损耗、热管理难题与系统复杂性。而固态变压器可将13.8 kV至35 kV的中压交流电一步转换为800 V直流高压电，大幅简化供电架构。
安培桑德的产品采用碳化硅（SiC）等宽禁带半导体器件，取代传统变压器，构建智能化电力电子系统，支持灵活接入多种电源——包括可能部署于数据中心园区内的微电网。道强调：“我们可在微电网模式下运行，无论是来自涡轮机组还是主电网的中压电，我们都可兼容处理，就像一个通用型电源适配器。”
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该技术领域近期迎来强劲发展动力。Xora Innovation首席投资官菲利普·伊纳加基（Phil Inagaki）在接受采访时表示，去年英伟达、谷歌与微软联合宣布面向下一代AI数据中心机架的开放标准800 V直流供电架构，极大推动了固态变压器市场。伊纳加基本人曾是安培桑德创始CEO，现担任董事会主席，并通过Xora资本于2023年投资该公司，押注AI基础设施升级需求。
“固态变压器能高效、安全地将电网交流电转换为直流电，”伊纳加基补充道，“它具备双向能量流动能力，可无缝集成电池储能、本地发电单元、电网以及AI负载。相比笨重的磁性元件与铜导线，它是一个响应极快的智能装置。”
尽管固态变压器概念已存在数十年，但受限于早期功率半导体性能，其实用化一直难以落地。伊纳加基指出，正是新一代功率器件的成熟，才使该技术真正具备商业可行性。
道曾任特斯拉高管，去年加入安培桑德，目标是通过推广SST技术“重塑电网”。他坦言：“在特斯拉Model 3产线上，我们曾打造高度自动化的‘外星战舰’式超级工厂，但其复杂性导致难以快速扩产。我从中汲取教训：产品开发必须敏捷迭代。如今我们在内华达州里诺市的工厂正践行这一理念——自主制造功率模块、电力电子变流器及整套SST系统，并在现场完成闭环验证测试。”
固态变压器内部构造
安培桑德产品采用模块化设计，核心单元称为“功率级模块”（PSM）。每个PSM均为标准化单元，集成了中压至低压隔离功能与功率转换系统，可实时采样中压侧交流波形，并输出经电气隔离的低压直流电。
“模块可串联堆叠，按需配置输出电压等级，”道进一步说明，“整个系统高度智能化，各模块协同工作并精确同步，共同完成波形转换。这不是简单的整流器，而是一个双向功率变换器。我们的设计专为当前AI算力工厂向800 VDC及以上电压体系过渡而定制。”
公司目标是在满载工况下实现98.5%的转换效率。“若采用传统方案，需组合使用变压器+整流器+电池逆变器三套设备；而我们通过在单元内集成电池，实质上以单台设备替代了不间断电源（UPS）系统。”
据道透露，公司已获得一家头部超大规模云服务商作为首批客户，但未公开具体名称。“今年我们还将在国家实验室开展联合实测，相关设备即将部署到位。”此外，另一家传统电气设备制造商亦成为早期客户，“属于全球‘五大’厂商之一——例如ABB、伊顿、施耐德、西门子等（道未点名第五家），他们已对本公司进行少数股权投资，并就服务多家超大规模客户达成深度战略合作。”
拓展应用场景
除数据中心外，安培桑德正评估光伏与电池储能系统的应用潜力。“这两大领域规模极为庞大：光伏年新增装机容量超600吉瓦，市场规模甚至超过数据中心，但行业竞争激烈、产品同质化严重。”
公司还正与合作伙伴推进港口电气化项目。“船舶本身即是一座移动城市，普遍采用中压配电网络。靠港期间，船舶常启动柴油发电机供电，单艘船停泊时功耗可达7至10兆瓦。我们已签下首个港口客户，预计2027年末投入商用。”
另有一项创新应用正在与加州某电力公司洽谈：开发一款安装于电线杆上的10–20千伏固态变压器，用于预防山火。“在火灾高风险期，系统可自动切断特定线路供电，”道举例说，“例如当山区线路面临极高火灾风险时，可远程关停穿越林区的输电线路。”
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