白話科技|HVDC高壓直流電是什麼?台廠概念股有哪些?為何是資料中心配電新解方?
白話科技|HVDC高壓直流電是什麼?台廠概念股有哪些?為何是資料中心配電新解方?

AI需求持續發酵,包括Meta、Google、Amazon、OpenAI等大戶,無不加蓋資料中心,以應付未來的算力需求。

然而,與算力隨之而生的是電力需求,而隨著GPU效能持續增加用電量持續攀升,AI晶片龍頭輝達(NVIDIA)也預告將於2027年導入800伏特 HVDC(高壓直流)架構,用來支援新一代Kyber 1MW機櫃。

目前AI伺服器的電力配置,需將電網的交流電(AC)轉換成直流電(DC)再提供給各機櫃使用,中間需要許多的轉換節點,也造成電力的損耗和熱能產生。

但如果從配電的開始就以直流電來配送電力,就能大大減少能源損失。也因此,高壓直流電(HVDC)就扮演著關鍵角色。

HVDC是什麼?AI時代來了,電力也要升級

到底高壓直流電(HVDC)是什麼?

一般常見的電力裝置使用的是交流電(AC),電流在傳輸過程中會產生熱損,就像油罐車在配送油品至加油站的途中,因為溫度升高而出現的揮發損耗。當油品卸入加油站地下油槽時,氣壓變化也會造成氣化損耗,這就如同電力進入終端設備時因轉換效率而產生的能量損失。

而高壓直流電(HVDC)相較於傳統交流電(AC),就像是將油品透過密閉高壓管線直接輸送,而非使用一車車油罐車運送。密閉管線則能穩定控制壓力與流速,幾乎沒有損耗。HVDC 同樣透過穩定電壓與單一方向流動,大幅降低傳輸損耗、提高效率,特別適合跨區、超長距離的電力傳輸需求。

在現有的AI伺服器配電架構上,採用的是低壓直流匯流排(Busbar)進行供電,電壓僅有48V、54V(伏特),需要更粗的銅線傳輸電力,才能維持伺服器功率,導致能量因電流過大而發熱損耗,但若改成高壓直流電(HVDC),以400V、800V的電壓供電,電流就可以降低,減少熱損耗。

簡單來說,HVDC主要的優點就是可以把大量的電,從很遠的地方、或是從一些特別的地方(像是海上風力發電廠)高效地送過來,而且損耗比較少。對於未來的AI伺服器這種「用電大戶」來說,直接用HVDC供電,就像是把「高速公路」直接接到電腦裡,讓電腦可以直接「吃到」更純淨、更有效率的電,也能更省電。

HVDC可將電源效率從87.6%提升至89.1%,若再簡化透過固態變壓器,電源傳輸能效將增加至92.1%。台達電源及系統事業群副總裁暨總經理陳盈源指出,即使是1%的效率提升,對於一個GW(十億瓦)級別的資料中心來說,也相當於節省了10MW的電力,能顯著節省大量的用電成本。

HVDC常見的應用場域:

1. 跨海或長距離的電力傳輸 :將風力發電或太陽能發電的電,從海上或偏遠地區送到城市。
2. 連接不同國家的電網 :不同系統的國家可以互相支援用電。
3. 大型再生能源發電廠 :如海上風電場,因位置相距遠,用 HVDC 傳輸效率更高。
4. AI資料中心/伺服器 :未來必然會越來越多,HVDC為直流電可減少轉換損失,更省電。

以目前正在量產的輝達GB200 NVL72的機櫃來說,一組機櫃用電量是140kW,其供電的方式已從交流電(AC)轉換成直流電(DC),但現有的資料中心仍然以AC電源供應為主,陳盈源指出,從電網到晶片的電力轉換,傳統AC架構的供電效率僅約87.6%,「每一次電壓轉換都會產生損耗並轉化為熱能,導致大量電力在未使用前就損失掉,」且AI伺服器的負載變化劇烈(例如從120KW增至1.2MW),這會導致電壓不穩定,造成不斷電系統(UPS)異常放電、電池壽命縮短,發電機因無法承受快速負載變動而損壞,甚至可能引發電網跳電。

而一台機櫃中,AI伺服器就佔用了機櫃中四分之三的空間,使得機架式電源、備用電源(BBU)或機架式電容(PCS)等電力設備沒有足夠的額外空間安裝,若轉換成高壓直流 (HVDC) 電源架構,能提升AI資料中心供電效率並簡化電力傳輸路徑。透過減少電力轉換次數來提高效率,能減少30%以上線路損失,橋接50Hz/60Hz電網,也成為全球電網升級的首選技術。

台灣有哪些廠商布局HVDC?

HVDC的配送需要有高壓電纜、電源供應器以及變壓器,以下為各領域台廠布局:

白話科技_HVDC電網概念股.jpg
AI伺服器用電龐大,帶動相關電網零組件廠商需求,台達電也積極布局最新AI伺服器800V電源架構。
圖/ 黃詩媛製圖

高壓電纜

在電力傳輸路徑中,高壓電纜扮演著輸送電力的「血管」。台灣的線纜大廠如華新麗華、大亞等,雖然傳統上主力在AC高壓電纜,但由於HVDC對電纜絕緣與材料有更高要求,這些廠商也正積極投入HVDC專用電纜的研發與製造,未來可望成為HVDC傳輸基礎設施的關鍵供應商。

電源供應器

除了上述重電與線纜廠商,電力電子與電源供應器廠商台達電也在5月宣布投入HVDC電力設備技術開發,預期將加速HVDC在資料中心的普及。根據口袋學堂指出,台達電目前在HVDC相關產品占比總營收24%,設備如資通訊基礎建設、800V HVDC電源櫃、1.8MW動力系統。

台達電指出,針對800V HVDC全新架構,已開發對應的電源產品,預期很快會導入客戶端應用。而台達電也是少數從「電網到晶片(Grid-to-Chip)各個轉換階段都可以提供完整電源和散熱方案的供應商,目前相關產品也已送樣給客戶驗證。

變壓器

華城則是聚焦在HVDC變壓器的訂單,預計占比營收超過30%,並且擁有全台首座500kV HVDC單相400MVA變壓器製造技術,目前訂單能見度滿載到2028年。

士林電機則是啟動變壓器和直流繼電器(HVDC RELAY)新產線,此產品也是HVDC系統中重要的保護元件。

世界經濟論壇2025年年度會議指出,2024年全球資料中心總用電量為2,610億度電,相當於全台灣一年的用電總量(2024年為2,830億度電),他們也預估未來全球資料中心(包括超大型及邊緣運算)2022到2030年用電量將增長300%,預計到2027年,全球AI資料中心的用電量將會增加到5,000億度(kWh)。

陳盈源2025年5月曾於「COMPUTEX系列論壇活動–AI NEXT FORUM」論壇中表示,蓋一個電廠3~5年,以現在資料中心的用電成長幅度,供給根本不夠,如何讓配電更有效率、更節能的被使用,是在AI蓬勃發展下,各個資料中心都需要面對的課題。

而高壓直流電(HVDC)作為一種高效、低損耗的電力傳輸技術,正好回應AI資料中心急遽升溫的用電挑戰,也有助推動電網升級、邁向淨零轉型。而台灣廠商憑藉在電源供應器、重電設備、變壓器以及線纜等領域的技術與全球供應鏈地位,有望在全球AI能源轉型中扮演關鍵角色,為台灣帶來新的產業成長動能。

延伸閱讀:電費愈貴它愈搶手,虛擬電廠是什麼?為何是AI時代穩定供電關鍵?

資料來源:口袋學堂環境資訊中心

責任編輯:李先泰

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數位時代 X 國泰金控 從百套系統上雲到 Cloud First:國泰如何把雲端變成AI成長引擎?
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2019年金融監理機關正式將雲端納入委外規範後,揭示金融業上雲時代來臨,國泰金控數數發中心成立雲端策略發展部,負責擬定集團上雲策略,並於2020年正式啟動7年集團雲端轉型計畫;在多數金融機構仍停留在單點遷移或IT現代化的現下,國泰金融集團在 2025 年即完成 100 套系統上雲,更將雲端轉型階段從 Cloud Ready、Cloud Adoption 推向 Cloud First,成為數據與人工智慧應用的關鍵引擎。

國泰金控資訊長|吳建興 James Wu
圖/ 數位時代

「百套系統上雲不僅僅是數字,更是讓國泰從『 IT 進化業務』邁向『 IT 驅動成長』的關鍵轉折。」國泰金控雲端策略發展部協理顏勝豪表示,上雲帶來的效益十分顯著,包括提升資源可用性與營運敏捷度、減輕 IT 維運負擔;同時,雲端業者多具備零碳排或綠能機房機制,亦有助於企業朝向 ESG 永續營運邁進。「金融上雲不是單純的現代化基礎設施或者是升級技術,而是為了換取速度與可靠度,讓集團可以加速創新腳步、彈性調配資源,以及培育所需人才與技能,為未來做最佳準備。」
為讓集團員工、金融同業以及有志上雲的夥伴可以進一步探討雲端轉型的各種可能,國泰金控舉辦雲端轉型成果發表會,會中除有集團子公司分享最新成果,三大公有雲平台業者也從不同技術視角共同探討在合規、資安與 AI 應用的可能。

七年、三階段,國泰金融集團將雲端內化為營運流程與創新引擎

國泰金控科技長|姚旭杰 Marcus Ya
圖/ 數位時代

為什麼國泰可以領先市場完成雲端轉型、數據與 AI 賦能業務?

顏勝豪認為,雲端轉型的起點不是直接遷移系統,而是從四個面向打底:應用系統盤點評估、雲端架構設計、雲端遷移藍圖規劃,以及組織治理框架建立,而這也是 Cloud Ready 階段最重要的事情。
「不同子公司有不同商業模式與節奏,若沒有共同語言與平台底座,上雲很容易各自為政。」顏勝豪表示,為讓所有員工可以齊步前行,國泰以雲端遷移方法論 Cathay 6R(註1)作為共同語言、用平台作為共同底座,讓轉型不只是技術選擇,而是集團行動。
完成單一系統的雲端遷移後,便進入 Cloud Adoption 階段。在這個階段中,要透過大規模遷移建立更成熟的上雲標準作業流程(SOP),透過 FinOps 機制控管與優化雲端營運成本,以及透過自動化與治理模型確認多雲環境與安全與維運穩定性,目標是將雲端內化為組織日常運營的一部分,進而邁向 Cloud First 階段:在合規前提下,新專案與系統升級預設在雲端環境開發,並善用雲原生優勢加速新產品功能開發速度。
「集團雲端策略只有一個核心原則:讓雲成為 AI 時代的成長引擎,而不是單純的基礎設施。」關於國泰的未來雲端布局,顏勝豪如是總結。

國泰金控 雲端策略發展部 協理|顏勝豪 Otto Yen
圖/ 數位時代

以雲端為 AI 資源引擎、發揮數據燃料價值,實現 AI 賦能業務應用

國泰不僅在2025年完成集團百套系統上雲,也啟動數據上雲計畫並為 GenAI 奠定基礎建設。
例如國泰金控實現數據上雲,打造資料湖倉與 GAIA 生態系統架構為 AI 賦能業務做準備:成立國泰風險聯防中心(CRC)攜手集團洗防人員強化風險控管與金融犯罪因應能力;釋出國泰員工 AI 助手–Agia–Beta
版,提供差勤、福利與權益、技術支援、職務職能與集團其他資訊等五大類別管理辦法等查詢服務;此外,亦推出集團數據共享平台、集團法規知識庫、 AI 評測中心等服務,更好發揮 Cloud First 與 AI 賦能業務應用的價值。
雲端是 AI 時代的關鍵底座、數據則是 AI 的燃料。顏勝豪指出,發展AI需要龐大的 GPU 算力,若自建 GPU 機房,不僅硬體設備昂貴、折舊速度快,光是散熱系統一年就高達兩、三千萬元的成本,若採取雲端資源,可以隨啟隨用,同時,大幅降低試錯成本。「當雲端打好基礎、AI成為能力模組,銀行、人壽、產險與證券的創新不再是單點突破,而是放大集團級綜效。」

國泰以 Cloud First + AI 持續領先市場、形塑未來樣貌

「雲端可以優化算力成本,資料則決定 AI 應用上限。」顏勝豪解釋,在 AI 新世代,AI 模型定調能力「下限」,集團子公司掌握的「獨特資料」則決定應用的「上限」,考量雲端有許多好用 AI 服務,唯有資料上雲才能發揮數據價值、用 AI 賦能集團各子公司業務。
例如國泰世華銀行將採取多公有雲策略,打造雲端智慧生態圈,並以現代化雲原生技術拓展應用場景;同時,運用 AI 與資料分析優化客戶服務體驗,並藉由跨雲整合機制支援多元業務模式,以充分發揮上雲效益。至於國泰產險,不僅在兩年半內完成13套核心系統上雲、優化營運流程,如以 Serverless 架構打造百萬級效果、萬元成本的短網址系統等,讓雲端成為產險驅動長期成長的核心引擎與標準配備。

國泰人壽則是透過雲端與 AI 滿足不同客戶需求,如以 AI Search 精準呈現關鍵字搜尋結果,讓客戶可以精準且快速的查找所需資料、大幅優化官網體驗與滿意度。至於國泰證券則是於2026年初推出「庫存管家」服務,以客戶持股為核心,應用 AI 技術打造個人化推播服務,協助投資人更有效率地掌握庫存狀況,提供更即時、系統化的投資管理體驗。
總的來說,國泰金控在集團的雲端轉型不僅是技術升級,更是思維革新,從百套系統上雲進展到 Cloud First 階段,可以預期在雲地基礎下,國泰將進一步引領 AI 時代變革,持續提升營運韌性與放大創新價值。

註1:Cathay 6R 國泰設計 Cathay 6R 雲端遷移方法論,將系統遷移方式依據上雲模式、系統開發成本分為 Rehost 、Replatform、Refactor、Rewrite、Replace 和 Retain 共6種遷移架構,並能對應到 IaaS、PaaS、SaaS 三種不同上雲模式。

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