通信电源是全球科技创新活跃领域，行业发展依靠科技创新驱动。
思瀚产业研究院 中远通    2023-12-05

（1）通信电源

通信是构筑全球互联互通的数字化社会的基础设施，是全球竞相发展的高技术产业。行业内企业通过持续的科技创新研发投入，不断地推动通信技术朝着低时延、高速率、大容量和高安全性的目标迭代演进，使通信行业发展成为现代经济社会的重要支柱产业之一。作为通用目的技术，5G 是全面构筑经济社会数字化转型的关键基础设施，也是通信行业未来的核心发展方向。当前，5G在全球范围内正处于产业化培育的关键时期，未来的发展仍将高度依靠科技创新。

通信电源作为通信系统设备和服务器的关键模块，发挥着为通信设备和系统提供稳定供电，确保通信网络正常运行的核心作用。通信电源需要根据通信技术的创新发展方向进行前沿技术研发，推动新一代通信技术发展，属于科技创新驱动型行业。以 5G 通信技术对 5G 通信电源技术的要求为例，通信电源技术创新表征如下：

①更大的输出功率和更高效率

由于 5G 通信需要采用 Massive MIMO 等技术，5G 基站的 AAU 单扇区输出功率由 4G 的 40W~80W 上升到 200W 甚至更高，同时由于处理的数据量大幅度增加，BBU（基带处理单元，在 5G 某些组网模式下被拆分为 CU 和 DU）的功率也大幅增加，其功率已经超过 1,000W。对于目前较流行的 3 扇区 AAU+1个BBU 的 5G 基站组网方式，假设 AAU 效率为 20%，那么单单为 5G 基站供电的通信电源的输出功率需要达到约 4,000W，而原有 4G 通信基站供电的通信电源输出功率为 2,000W-3,000W。因此，5G 基站对单电源模块的输出功率要求大幅提升。

5G 通信不仅对通信电源的转换效率提出了更高的要求，而且要求在很宽的范围内效率都要达到最高值。一方面，5G 通信对电能需求增大意味着对通信电源的效率要求更高，从而降低通信运营成本（OPEX）。供电系统不仅自身需要消耗电能，还会加剧制冷系统的负担，提高通信电源转换效率是通信数据中心降低成本的关键手段之一。

另一方面，5G 通信的数据流量相比 3G/4G 通信变得更加不均衡，某时段流量可能极大，某时段可能较小，这意味着通信电源的实际负载范围会从轻载到满载。对于 5G 通信电源，为了确保在任何负载下通信系统的耗电都达到最低值，效率的要求不再是某一负载下达到最高值，而是要求在很宽的范围内效率都要达到最高值，效率曲线变为较为平稳的直线。

②高功率密度

对于通信数据中心及宏基站，多数采用现有设备扩容的方式来建设 5G 通信设备。其中留给用于 5G 通信需要的电能的电源柜的空间往往极其有限，甚至只能采用原有电源柜。在这些情况下电源柜的输出功率需要大幅度增加。这就要求通信电源模块在保持体积基本不变的情况下输出功率大幅度增加，即功率密度提升。

对于 5G 微基站，AAU 的供电电源采用抱杆设计，为了降低整体箱体重量和尺寸，要求内部的电源尺寸尽量小，高度尽量低，相应地电源的功率密度需要大幅度提高。

③自然散热

在 5G 通信中，微（小）基站数量将大幅度增长，这些微基站的供电电源绝大多数都将被安装在密闭空间内，以满足 IP65 等防护等级，从而可以被安装在室外、野外等环境。由于被安装于密闭空间，因此这一类通信电源只能采用自然散热（无强制风冷或无水冷）方式。与此同时，5G 制式下通信电源的输出功率相比 3G/4G 通信制式更大，这对通信电源的散热设计带来更为巨大的挑战。

④高可靠性

作为通信系统的心脏，通信电源的可靠性决定了整个系统的可靠性。5G 通信将会应用在自动驾驶、智能制造、人工智能等重要场合，因此 5G 通信中对通信电源系统的可靠性提出了更高的要求。同时，5G 通信海量的微（小）基站若出现批量失效，其维修成本将高得惊人。为了降低维护成本，提高电源的可靠性是对 5G 通信电源的主要要求之一。

⑤数字化和智能化

数字化和智能化技术能更好地应对传统模拟方案不能解决的技术瓶颈，满足运营商对通信电源系统性能、可靠性以及功能多样化不断提升的要求。数字系统具有性能稳定可靠、抗干扰能力强、数字接口丰富等优点，同时还能完成很多复杂的算法而不需要更改硬件电路，这些都是传统的模拟系统难以实现的。

智能化数字控制技术在 5G 应用场景下能更好地实现全面的系统监测、模块在线升级以及系统的智能化提升，通信电源的全面数字化，带来了通信电源性能、可靠性的提升，使通信电源更加智能化，对各种应用场景具有更好的适应性。随着数字技术的发展，通信电源将达到更高的效率，更加可靠和易于使用。