Volt omhoog, ampère omlaag: 800VDC incoming

De AI-boom draait om GPU’s en netwerkapparatuur. Maar naarmate AI-systemen groter en krachtiger worden, is de volgende uitdaging om voldoende elektriciteit tot die energieverslindende serverracks te krijgen. De overgang naar 800VDC kan de toeleveringsketen rond AI-datacenters grondig herschikken.

Bij traditionele datacenters verbruiken de serverracks enkele tientallen kilowatt. Bij AI-datacentra is dat nu al honderden kilowatt en evolueert dat door naar meer dan 1 MW. Om dat te leveren bij 50 volt heb je theoretisch 20.000 ampère nodig. Bij 800 volt volstaat ongeveer 1.250 ampère, en dus minder koper (-45%), dunnere busbars en connectoren, minder ruimte en warmteverlies, met 5% meer elektrische efficiëntie.

Vandaag komt elektriciteit een datacenter binnen als middenspanningswisselstroom om dan langs transformatoren, schakelapparatuur, UPS-systemen en PDU’s te passeren, om uiteindelijk omgezet te worden naar laagspanningsgelijkstroom. Een 800VDC-architectuur verschuift die omzetting veel vroeger in het proces, wat ruimte vrijmaakt voor de computer- en koelapparatuur.

Ook stroomstabiliteit wordt een uitdaging, want een AI-rack kan binnen milliseconden overschakelen van een lage naar bijna maximale belasting. Energieopslag wordt dus een actief onderdeel van het dagelijkse energiebeheer, via condensatoren die zeer korte pieken en dalen kunnen opvangen vlak bij de racks. Grotere batterijsystemen vangen schommelingen dichter bij de netaansluiting op. Dat levert groeikansen voor batterijsystemen, condensatoren, power-quality-oplossingen en slimme energiesturing.

Een van de sleuteltechnologieën achter deze evolutie is de solid-state transformator (SST). Die gebruikt geavanceerde vermogenselektronica en halfgeleiders, zoals siliciumcarbide, voor een efficiëntere omzetting en een actievere vermogensregeling. De potentiële markt wordt geschat op 1 à 5 miljard dollar tegen 2030, met nog eens 5 tot 8 miljard voor solid-state stroomonderbrekers.

Voor beleggers draait 800VDC vooral om een verschuiving van waarde binnen de keten. Grote spelers kunnen afnemende AC-producten vervangen door nieuwe DC-oplossingen. Enerzijds is er de overstap naar gelijkstroom. Anderzijds wordt voor stroomomzetting voor halfgeleiders gekeken naar siliciumcarbide- en gallium-nitride-technologie. Tegelijkertijd groeit de vraag naar geavanceerde beveiligingsapparatuur. Denk bijvoorbeeld aan solid-state breakers binnen een uitbreidend DC-beveiligingsaanbod. Vergeet ook energieopslag en netstabilisatie niet, of vloeistofkoeling die noodzakelijk is door de fors gestegen rackdichtheid.

Voor kabelproducenten ligt het verhaal iets genuanceerder. Een 800VDC datacenter heeft minder koper nodig per MW-capaciteit, maar hun explosieve groei kan dat ruimschoots compenseren. En de overblijvende hoogwaardigere kabels worden technologisch complexer en dus waardevoller.

De grootste risico’s liggen waarschijnlijk bij specifieke productcategorieën en niet zozeer bij volledige bedrijven. Denk aan traditionele laagspannings-AC-schakelapparatuur en AC-PDU’s. Traditionele transformatoren kunnen een deel van hun rol verliezen als SST’s economisch aantrekkelijk worden. De grootste verliezers dreigen bedrijven te zijn die sterk afhankelijk blijven van klassieke laagspannings-AC-oplossingen en onvoldoende inspelen op DC-distributie, vermogenselektronica en intelligente beveiligingssystemen.

Jonas Theyssens, KBC Asset Management

Meer weten? “De industriële opportuniteit achter 800VDC”