AI“吃电”狂潮下的破局者：高性能电源管理技术

随着工业用电量攀升、数据中心规模扩张以及电动汽车需求激增，社会对电力的依赖程度与日俱增。

国际能源署《年度中期电力报告》称，全球电力需求将继续以近十年来少见的强劲步伐增长：2025年预计增长3.3%，2026年增长3.7%，增速是同期一次能源需求增速的两倍多。
 

最紧迫的瓶颈不是资金，而是电力

当前，持续攀升的电力需求已成为AI发展最紧迫的瓶颈，一场围绕高性能电源管理的技术革命正在展开。某机构报告指出，AI工作负载严重依赖能源密集型GPU，推动基础设施呈指数级增长且日趋复杂。

据预计，2027年AI服务器机架电力需求将比五年前（即2022年）传统云服务器机架的电力需求高出50倍，GPU的高能耗还需依赖复杂的液冷系统散热。到2030年，全球数据中心电力消费将激增160%，而现有电网增速缓慢，供电能力难以满足发展需求。因此，加速创新高性能电源管理解决方案已成当务之急。
 

宽禁带半导体：电力转换的效率革命

面对AI算力需求爆发式增长，数据中心电力系统正面临前所未有的挑战。宽禁带半导体材料尤其是碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）成为破解这一难题的关键。

例如，采用硅（Si）、SiC和GaN混合方案的12kW高性能电源参考设计，在AC/DC及DC/DC级均采用先进拓扑。其前级AC/DC转换部分采用三电平飞跨电容交错式PFC拓扑，实现了超过99.0%的峰值效率，同时大幅减小了磁性元件体积。
 

AI智能电源管理：从被动到主动演进

在GPU上运行AI工作负载，使所需基础设施呈指数级增长，资源更为密集。传统被动电源管理方式已无法满足需求，AI智能电源管理应运而生。

例如，为数据中心云平台构建的“电芯-模组-系统”三维防护系统，搭载AI巡检引擎，基于大数据融合分析、多物理场耦合模型，实时采集电芯电压、温度、内阻等关键参数，可提前24小时预警风险。

该平台可精准估算SOC/SOH，依托主动均衡技术确保电池一致性，解决容量损耗问题。利用多维度故障诊断算法，可在微短路、过流等异常工况下毫秒级切断故障回路，确保单点故障“零扩散”。
 

工业储能系统：电网稳定之锚

电池储能系统（BESS）在平衡电网与间歇性可再生能源以及维护电网稳定方面发挥着至关重要的作用。通过毫秒级响应吸收过剩电力或释放储存的能量来校正频率偏差，从而保持电网频率稳定性；还可以在用电低谷时段储存剩余电能，在用电高峰时段释放电能。

例如，创新性地采用“磷酸铁锂+全钒液流”的混合技术方案，弥补了单一技术路线的局限性，成为短时+长时、高比功率+高容量的优势互补，有助于降低系统成本，实现“1+1＞2”的效果。

虚拟电厂：从“调方式”到“调资源”

随着新能源装机规模扩大，电力系统面临前所未有的挑战。例如，夏季午后阵雨导致光伏出力骤减，给电网运行调节带来巨大压力。为此，电网调度逻辑从“调方式”向“调资源”转变。

创新开发的“主配营”调度决策中心应用系统接入大量高压用户，将用户侧削峰填谷能力纳入可调资源池。这一模式颠覆传统，把被动突发的“电网救援”变为主动“商业邀约”，预警时系统可瞬间生成最优方案、精准锁定企业并一键执行。企业借此调节负荷，既保障电网安全，又能获取收益，实现双赢。
 

技术创新：破解电源管理难题

技术创新正为破解电源管理难题提供有力支撑。从宽禁带半导体到虚拟电厂等，一系列创新技术共同构建了更灵活高效的能源生态系统。

安富利作为全球技术解决方案领航者，提供一系列丰富的高性能电源管理产品，助力攻克难题。安富利合作伙伴AAEON推出的SRG-AM62便是一款非常适合作为需要高集成水平的能源管理应用的核心产品。

此产品支持Modbus RTU/TCP协议，搭配RS-232/422/485、CAN总线等接口，实现多设备电力数据的互联互通。并且该产品可精准采集各连接设备的电力消耗数据，为电力监控提供准确依据。当设备能耗超过预设水平时，能自动发出指令削减非必要功能运行，实现电力使用的动态优化。而且支持4G 与 Wi-Fi无线传输，可远程控制设备电源开关，无需人工干预即可完成电力调控，提升电力管理效率。

尽管全球电网现代化进程复杂，但借助数字化等手段正逐步克服挑战。未来，AI数据中心将成为智慧能源管理标杆，为AI进化筑牢根基。