High-Voltage Direct Current

時間軸

定義

• 高壓直流電，因應 AI 資料中心數 MW (百萬瓦) 級的功率密度，取代傳統 AC (交流電) 配電，以提升效率。
• 基本結構：整流站、直流輸電線路、逆變站
• 主要優勢：低損耗、潮流可控、適合遠距離與異步電網連接與垂直配電

摘要

• 資料中心常用配電電壓：400 V AC、415 V AC
• 傳統架構降壓流程：13.8 kV → 400 V AC → 機櫃
• AI 資料中心升級：HVDC 成新標準
  • AI 伺服器功耗：激增至 1MW，傳統電力架構已達極限，NVIDIA 強調需升級至 800V HVDC。

HVDC 核心優勢

• 效率提升：減少一次轉換，端到端效率提升 5%，系統功率利用率 (PUE) 下降。
• 材料節省：800 V → 電流減半，導線與母線可縮徑，銅用量成本降約 45 %
• 維護成本：集中整流移除機內 PSU，預估降低 70 %
• 可靠度提高：移除多顆 PSU 與風扇，降低故障點

BBU 與 HVDC 的關聯

• 中央 UPS 不再適用，800V 直流母線需「就地備援」，BBU 是理想的直流 UPS。
• BBU 能緩衝 AI 負載尖峰，並在停電時提供數十秒至數分鐘的備援電力。
• 模組化銷售：800 V Power Shelf、BBU Shelf、液冷方案整合

產業鏈布局

• 功率半導體：SiC / GaN 廠商擴大產能。
  • Infineon、漢磊 (3707)、嘉晶 (3016)
• 集中整流、高壓匯流排：台達電 (2308)、Vertiv、施耐德、Eaton 等推出 800V 方案。
• 高密度 DC-DC 模組：Vicor 等提供高效能降壓模組。
• BBU / 儲能備援：新盛力 (4931)、光寶科 (2301)、台達電 (2308)、順達 (3211)、AES-KY (6781)、系統電 (5309)
• AI 伺服器 ODM / 機架：廣達、緯穎、鴻海等升級至 OCP ORv3 直流背板與液冷。
• 液冷散熱與熱管理：奇鋐 (3017)、雙鴻 (3324)、台達電等受惠液冷滲透率提升。

投資展望

• HVDC 是未來 AI 資料中心的關鍵，升壓革命剛起步。
• 能快速量產 800V HVDC 產品的公司將是未來成長焦點。
• 穩健布局：可關注變壓器與 EPC，高成長可聚焦 800V 電源、SiC 功率元件與機櫃解決方案。