人工智能数据中心正在颠覆全球电力生产格局，现有电网的电力容量远远无法满足正在建设的数据中心所需的能源量 —— 传统的输配电网络效率低下，无法充分利用所有可用电力。据美国能源信息署 (EIA) 的数据，输配电网络的年平均损耗约为5%。在世界其他一些地区，这一损耗率甚至更高。因此，亚马逊云服务 (AWS)、谷歌云和微软Azure等超大规模云服务提供商正在探索各种途径来获取更多电力并提高效率。
传统数据中心受限于铜和铝导线的物理特性，电流传输过程会产生电阻和热量，导致能量损耗并限制传输容量。微软发布博文，为应对人工智能带来的激增能耗需求，正探索高温超导 技术，有望重塑数据中心的电力基础设施。高温超导技术的核心优势
HTS由超导材料制成，这种新型电缆比铜线更细更轻，传输电流时不会降低电压，也不会产生热量。这完美契合了人工智能数据中心的需求，它们需要在有限的空间内承载巨大的电力负荷。此外，传统电力扩容通常需要建设大型架空线路和变电站会占用大量土地，而HTS输电线路凭借极高的功率密度，可以采用更窄的地下沟槽进行埋设，且运行更安静、更隐蔽。
HTS所需的变电站数量也会减少，微软全球基础设施总经理Alistair Speirs称下一代超导输电线路在相同电压等级下提供的容量比传统线路高出一个数量级，他表示：“由于超导体占用空间较小，却能传输大量电力，因此它们可以帮助我们构建更清洁、更紧凑的系统。”
高温超导技术的核心优势在于“无损传输”：通过配套的高可用性低温冷却系统，在特定低温下，HTS线缆能够让电流以零电阻状态通过。相比传统导体，这种特性消除了热量堆积和电压降，解除了传输距离与容量的限制。
微软正与合作伙伴共同推进这项技术的发展，其中包括向超导电力技术开发商Veir投资7500万美元。Veir的导体采用高温超导带材，这种带材最常用的是一种名为稀土钡铜氧化物 (REBCO) 的材料。REBCO是一种陶瓷超导层，以薄膜的形式沉积在金属基板上，然后加工成坚固耐用的导体，最终可组装成电力电缆。
微软云运营与创新副总裁Judy Priest与合作伙伴Veir的首席技术官Erhan Karaca已共同进行了3MW超导电缆的工厂测试。此外，微软还在OCP 2025峰会上展示了全球首个由HTS供电的原型机架，验证了其在优化机架和Pod级配电方面的潜力。
在实际测试中，HTS已证明能将向服务器机架供电的电缆尺寸缩小一个数量级。这意味着数据中心可以在现有的空间限制内，支持更高密度的AI算力部署，而无需像过去那样被迫扩展变电站或增加馈线。
高温超导电缆仍存在限制
值得注意的是，高温超导电缆仍需在低温环境下运行，因此必须将冷却系统集成到供电系统设计中。Veir采用闭环液氮系统来维持较低的工作温度：液氮在电缆内循环，从远端流出，再次冷却后，再循环回到起点。
但稀土材料、冷却回路、低温环境这些都会显著增加成本。因此，高温超导技术在绝大多数应用中无法取代铜。只有在电力传输受到空间、重量、电压降和散热限制的情况下，高温超导技术的经济优势最为显著。不过，目前超大规模数据中心运营商愿意投资开发更高效的系统，他们正在权衡研发投入与广泛提供人工智能服务可能带来的收入。
微软系统技术总监Husam Alissa表示：“高温超导制造技术已经成熟，尤其是在卷带方面，这提高了成本效益和供应稳定性。我们目前的重点是与合作伙伴一起验证这项技术并降低其风险，重点关注系统设计和集成。”
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