AIDC全直流大会分享 | 国际铜业协会雷杰欣：数据中心配电直流化——架构演进与材料选择

10月29日，AIDC全直流大会在深圳举行。大会聚焦人工智能算力爆发背景下数据中心供电体系的技术路线与工程落地，围绕架构演进路径、直流化技术发展、备电设备和锂电等的使用问题，专家们进行了技术分享。国际铜业协会数据中心项目经理雷杰欣在会上发表题为《数据中心配电直流化：架构演进与材料选择》的演讲，介绍了数据中心配电直流化对电气线路的新要求，以及在新的约束下线缆导体材料的选择，和导体资源问题的正确认识。雷杰欣指出铜的物理特性——高导电率、低温升、抗蠕变、连接可靠，能更好地契合直流场景的系统级要求。直流时代的材料选择，比的不是“谁更便宜”，而是“谁的系统更可靠、更省空间、更经得起全生命周期考验”。

雷杰欣

国际铜业协会数据中心项目经理

随着芯片、服务器、单机架功率密度的不断攀升，传统交流供配电架构面临电能传输效率、线缆布线空间等问题的挑战，数据中心配电直流化不是选择题，而是功率密度倒逼下的必答题。

架构变直，约束没有消失，只是换了位置。同样 250kW/机架，48V 母排需 5200A，800V 只需 313A，电流降约 16 倍;但 800V 柜侧仍有 150–300A，240/336V 馈线仍有 300–750A。压降随电流同步下降，发热却只与 I²R 有关——单柜 100–250kW 的热量仍全部产生在铜排上。压不住温升就加大截面，可机柜里的截面加不动：busbar 要与液冷管路、线缆、结构件抢同一块空间。配电线路截面选择的主约束，从“压降够不够”变成“温升压不压得住、空间塞不塞得下”。单位截面的载流能力，就是空间价值。更棘手的是直流无自然过零点、电弧难自熄，接头劣化不只是发热隐患，可能演变为持续电弧事故。直流架构的连接点还在成倍增长，可靠性按串联模型被逐点放大。

在配电线路面临上述这些问题的背景下，线缆导体选型的考卷被改写了。交流时代看导电率比价，直流时代看空间、温升、连接与寿命。铜的电阻率比铝低，同等载流量，铝缆截面为铜的1.6倍，会占用更大的布线空间。铜的热导率比铝高，铜接头散热更快，温升裕量大。而对连接的可靠性不能靠理论推断，雷杰欣直接引用了加拿大 Powertech 实验室的两组第三方试验。蠕变试验以恒定初始扭矩长期加载，监测形变，结果显示最大形变量、偏离度、形变变化率三个指标均为铜小于铝、铝小于铝合金，铝合金接头的应力松弛最快、长期夹紧力保持最差。另一个盐雾试验按 ASTM B117 执行，11 组样本覆盖铜、1000 系普铝、8000 系铝合金及国产、外资品牌，以 ANSI C119.4“电阻上升 10%”判失效：外观上所有样本都通过，铜铝并无显著差别;但 1000 小时后超过一半的铝合金样本失效，2000 小时后铜组全部通过，铝与铝合金几乎全部失效。

针对业界部分声音“中国缺铜，上800VDC是为了省铜”，雷杰欣回应：省铜是拓扑简化与压降改善的技术结果，不是资源动机。全球铜储量静态保障年限超过 36 年，再生铜约占供应 15–20%;而中国铜储采比 22.78 年、铝仅 8.16 年，铝不足全球均值 13%，两者对外依存度都在 70% 以上。用铝替代铜，并不解决资源安全问题，反而把风险换到一个更脆弱的品种上。从全生命周期看，铜100%可回收、性能无损。“用铜”不是消耗，更像一笔保值的实物储蓄;对一个数据中心业主来说，退役机房就是可以变现的“材料银行”。数据中心的业主买的不是一公斤金属，是20年不间断供电的确定性。

“数据中心配电直流化没有改变用多少电，但彻底改变了电怎么送，以及连接必须多可靠。”雷杰欣总结，配电直流化是确定性演进，800VDC 产业化已经启动;对配电线路的约束正从短路容量转向压降、温升与连接可靠性，材料成为可靠性的物理基础。铜良好的导电、导热、抗蠕变、连接生态与100%可回收的物性组合，契合直流场景的系统级要求。国际铜业协会将继续把材料数据转化为工程界的公共知识资产，支撑像800VDC这样的新架构做出更可靠的材料决策。