從AC到DC的HVDC時代將臨，變革的不僅電源供應器

從AC到DC：電力體系的百年轉折

1. 自從愛迪生與特斯拉的電流大戰底定後，百年來全球電力供應架構皆以交流電（AC）為基礎，原因在於交流電易於升壓、傳輸距離長、可透過變壓器有效分配至各區域。這也是為何無論是住家插座還是工業供電，皆以110V或220V AC為標準。
2. 然而，另一種電力型態—直流電（DC）也從未退出歷史舞台。電池、USB裝置、電腦主機板、伺服器晶片與AI加速器等終端元件本質皆以直流供電為主。因此，整個電力體系其實是「AC進、DC用」，透過一連串電源轉換與穩壓模組來完成電壓切換與能量調節。
3. 進入AI時代後，資料中心、基地台、與AI伺服器的電力需求不僅倍增，更要求「穩定、高效、低損」的電源環境。此時，高壓直流供電（HVDC, High Voltage Direct Current）體系開始浮上檯面，成為未來伺服器供電設計的主流選項之一。
4. 過去的直流電（DC）應用大多集中在 5V、12V、24V、48V 等低壓範圍，例如電池供電裝置、PC 主機板、網通設備、電動車內部電路等皆屬此類。這些低壓DC系統需依賴多重轉換（如AC→DC→DC）來達成穩壓與分配，因此雖具穩定性，卻存在銅損高、轉換效率低與成本堆疊等問題。相對而言，HVDC 所指稱的通常為 380V、600V、甚至800V 以上的直流系統，具備大電流低損耗傳輸、高密度供電與系統模組整合性等優勢。
5. 以下表格簡要比較交流電（AC）、一般直流電（Low-Voltage DC）與高壓直流電（HVDC）三者的差異與應用特性：

項目	交流電（AC）	一般直流電（DC）	高壓直流電（HVDC）
電壓範圍	110V / 220V / 480V	5V / 12V / 24V / 48V	380V / 600V / 800V＋
傳輸效率	長距離效率高、短距離多層轉換	短距離效率佳、長距離損耗高	長短距離均高效率
系統穩定性	易受諧波與頻率波動干擾	穩定、低噪但傳輸限制多	穩定性高、干擾低
應用場域	家用電力、工業用電網	電子產品、伺服器模組、車內供電	資料中心、AI機房、EV充電、高功耗設備
優點	易升壓、變壓器可用	電壓穩定、結構簡單	能量損失小、系統整合彈性高
限制	多層轉換造成效率損	電流高導致線材成本大	安全設計與驗證門檻高

 

HVDC 應用擴展：從長距離傳輸到機櫃內電源主架構

6. HVDC 的起源可追溯至跨國長距離輸電工程，如北歐水力電廠輸電至德國、印度跨區供電等，主要目的是減少電力傳輸過程中的損耗與電壓不穩。
7. 隨著電力電子、感測模組與隔離保護晶片的進步，使得 HVDC 不再只是大型電網的專利。資料中心內部機櫃之間、伺服器模組內的 DC-DC 架構，也開始以 HVDC 為基礎，取代多層轉換的傳統 AC 架構。
8. 目前包含 Meta、Google、微軟等雲端巨頭皆已進入測試與導入階段，並針對 380V、600V、800V 等直流供電標準進行定案。而 Dell、HP 等伺服器供應商亦相繼推出支援 HVDC 架構的 PSU 與配電模組，顯示 HVDC已經逐步由研究概念進入實用階段。

 

AI伺服器的高能耗，將HVDC推上主舞台

9. 到了目前，推動 HVDC 成為伺服器電源架構新主流的臨界點就是 AI 應用的爆炸性成長。以輝達（NVIDIA）為代表的新世代 AI GPU，其功耗已突破千瓦級，每台伺服器機櫃的總功耗從過去的幾十千瓦飆升至數百千瓦、甚至接近 1MW。
10. 在此背景下，傳統以 48V 為基準的電源架構開始面臨瓶頸。原因包括：
    50. 為維持同等功率，低電壓下所需電流將大幅上升，導致線材體積與成本的暴增；
    50. 高電流同時意味著更高的發熱與能量損耗，加劇散熱負擔；
    50. 多層電壓轉換機制（AC→DC→DC）增加系統複雜度與轉換損耗。
11. 相對之下，800V HVDC 架構提供更高電壓、更低電流、轉換層級更少的供電模式，成為下一代 AI 機房與高效資料中心最可能的供電新解方。根據 NVIDIA 官方資料與德州儀器（TI）的技術文件顯示，採用 HVDC 架構後的電纜使用量可降低 45%，整體能效提升高達 5 倍。
12. NVIDIA 目前已攜手 TI、台達電等電源與感測大廠，共同打造 HVDC 架構的技術聯盟，目標是2027年實現 AI 超級電腦全面支援 800V HVDC供電架構，並推動伺服器整機設計規格的根本改寫。

 

電源供應器只是表面：HVDC 體系帶來的供電系統大翻新

13. HVDC 並非單純替代一顆電源供應器 (PSU)，而是改變了整個供電體系之設計，從「發電端 → 傳輸端 → 配電層 → 終端設備」的整體電力架構都要進行重構。
14. 在傳統交流電（AC）體系中，標準的資料中心電力路徑通常如下：

AC（電網）→ UPS（不斷電系統）→ AC 分電盤 → 每櫃AC PSU → 櫃內AC→DC轉換模組 → 主機板用電（DC）

這條供電鏈包含了多層次轉換與備援，雖具備彈性與成熟的配件體系，但同時也因轉換次數過多，造成能源損耗與複雜設計。

 

若改採 HVDC 架構，整體電力流程將簡化如下：

AC（電網）→ AC-DC 整流（一次轉換）→ HVDC 主幹供電（例如800V）→ HVDC 分配母線 → 櫃內高壓DC輸入 → 單一轉換模組（HVDC→低壓DC）→ 主機板

可見，過去必須經歷三層轉換的 AC 架構（AC→DC→DC），若在 HVDC 模式下可縮減為一次高壓直流轉換與一次降壓整合，大幅簡化系統。這不僅使得模組化設計更具彈性，也大幅降低轉換損失與線路成本，並針對 AI 應用場景優化其供電密度與穩定性。

 

15. 在此邏輯下，HVDC 體系將重構的產業鏈可歸納如下：

50. 配電路徑重寫：從 UPS、母線到各機櫃的分配路由全面調整
50. 轉換模組邏輯簡化：AC→DC→DC 的多層轉換，簡化為高壓DC→中壓DC→終端供電，更具模組化彈性
50. 高壓元件規格提升：包含保險絲、隔離IC、感測晶片等安全機制需重設門檻
50. 端點元件大洗牌：探針、線束、連接器等原本視為傳統零組件者，都需重新設計以適應高壓、高頻與長時穩定供電特性

16. HVDC 不只是能源效率議題，更是整體電力系統穩定性與安全性的新範式，未來機房若採取更大規模 HVDC 架構，對於接地保護、過電流管理與瞬間突波抑制等，都將提出前所未有的元件需求與驗證規格。

 

來自EV經驗的延伸：台廠的隱形優勢

17. 在技術層次上，電動車(EV)是目前唯一大規模應用高壓直流供電的成熟場域。從充電樁（400–800V）、車載逆變器、馬達驅動器、到 BMS 模組等，其整體供電環境與資料中心導入 HVDC 的需求高度相似：

50. 同樣面臨空間受限下的高功率密度需求
50. 同樣需處理突波、穩壓、溫控等安全挑戰
50. 同樣倚賴探針、連接器與線束端點的高可靠性與耐壓設計

因此，那些在 過去幾年EV 領域中已具備高壓模組化經驗、量產能力與國際驗證規格的廠商，將擁有優先進入 HVDC 賽道的潛力條件。其關鍵並非產品的轉型，而是技術橫移（technology transfer），亦即將過往 EV 所需的高壓端子、測試探針、隔離模組等元件，轉向資料中心的場域，便能更快通過驗證、切入新規格供應鏈。這也是為何近年許多電源模組、線束廠、測試探針廠，紛紛將研發重點由車用領域向伺服器與資料中心應用傾斜，背後正是看見 HVDC 所帶來的價值鏈新商機。

18. 由此可見，HVDC 並非單一創新技術，而是一場由 AI 帶動、由功耗需求驅動、由成熟技術支撐的結構革新，預期將改寫資料中心的供電邏輯，也將為電源模組、電力供應生態系、與技術供應商，帶來一次大翻轉的契機。

 

GoldON投資方向思考

電力供應升級背後的新機會

19. 隨著 HVDC若能成為資料中心與伺服器的新一代供電方式，許多過去已經成熟的零組件與系統設計，將被重新檢視，也因此帶來了新的產業機會。這些機會不僅在高階電源模組本身，更擴及過去較少被關注的周邊零件，包括線束、連接器與測試用探針等。這些周邊零件雖然看似不起眼，但它們是否能套用在高電壓環境、長時間穩定運作與安全認證，都是 HVDC 能否落地的關鍵一環。例如，傳統 AC的電源供應器廠商若能推出支援 HVDC 的高壓轉換模組，並取得整機廠商的導入資格，將有機會取代原有 48V 架構下的主力地位。同樣地，連接器與線束供應商如果能將過去在車用高壓環境中的絕緣與熱控制技術延伸至資料中心場域，也將成為重要的潛在受益者。至於探針與測試座等這類精密測試元件，也因 HVDC 下的新型電壓與電流測試需求，而出現新的市場空缺。
20. 能否在 HVDC 時代中搶得先機，關鍵在於幾個明確的能力門檻：
    50. 高壓電系統的實戰經驗：過去許多參與 EV或充電站設備的公司，對於 400–800V 高壓直流供電環境不僅熟悉，甚至已建立相關認證與可靠度管理流程
    50. 模組化與系統整合能力：HVDC 所需的不是單點升級，而是一整套從主幹供電到終端模組的完整系統，因此能提供模組化設計與端對端整合服務的廠商，具備明顯優勢
    50. 與國際大廠配合的實績：NVIDIA、Google、Meta 等企業主導了 HVDC 的規格推進，因此若有能力與這些客戶直接對接、甚至已納入其供應鏈者，在未來的競爭中更佔上風。

 

探針、線束、連接器：不再只是配角

21. 在過去 AC 或低壓直流（DC）系統中，探針、線束與連接器多半被視為穩定供應的成熟配件，只要能符合電流承載、接觸穩定性、與基本安全規範即可。然而，在 HVDC 架構下，這些元件的重要性將會急劇上升，不再只是「可有可無的輔助配角」，而是從輔助配件躍升為影響整體系統安全性、穩定性與效率的核心元件：
    50. 探針：在 HVDC 模組導入與量產過程中，不只是量測訊號，更需承擔高壓通電下的安全接觸與突波耐受測試任務，模組老化、突波耐受與瞬間通電穩定性皆需要重新驗證，測試探針須能承受高壓、瞬間放電、重複拔插等嚴格條件，這意味著探針需具備極低接觸電阻、耐高壓擊穿能力、與應對熱脹冷縮的穩定性。這類驗證需求與電動車 BMS（電池管理系統）模組的測試條件非常接近。具備這類技術的廠商如中探針，早已在 EV 領域建立了老化測試座與耐高壓測試探針的經驗，正好銜接 HVDC 測試模組的應用，具備明確的延伸優勢。
    50. 線束：HVDC 從 48V 躍升至 600–800V，使線束必須大幅提升絕緣等級、防電弧性能、耐高溫與長時間運行穩定性，且伺服器內部空間狹小且功率密度高，布線需兼顧散熱與抗震性。過去在 EV 線束設計上具備高度模組化與耐高壓驗證經驗的佳必琪、信邦等業者，正好能將車用高壓模組的設計規格「橫向移植」到伺服器領域。使其可將成熟的高壓布線技術橫向移轉至資料中心 HVDC 應用，並在認證門檻上占得先機。此外，佳必琪近年與台達電在高階電源供應模組有合作經驗，亦可能藉此配套切入 HVDC 線束供應鏈。
    50. 電力用連接器：HVDC 應用中的電力連接器需承受高壓、高電流與頻繁插拔，同時具備防呆、防火、抑制電弧與耐熱循環等功能，尤其在熱插拔環境下更具挑戰。胡連、信邦、佳必琪、良維、瀚荃等廠商，皆具備在車用或工業電源端口上的高壓連接器設計與導入經驗，可望進一步升級規格以符合 HVDC 架構下的高密度應用。這些背景讓它們在切入 HVDC 資料中心市場時更具說服力與技術底氣。

這些高要求並非全新挑戰，而是在 EV 等高壓應用中已經歷過實戰驗證。現在，HVDC 資料中心應用則提供了技術橫移的最佳場景。因此，這些具備車用經驗的廠商，得以用既有技術平台與製程，直接切入新賽道，形成先行者與技術門檻的優勢。

22. 總而言之，這些元件之所以「不再只是配角」，不是因市場突然抬高其地位，而是 HVDC 的到來，將把它們推上了主舞台。當 HVDC 成為資料中心供電主流後，不僅PSU，探針、線束與連接器等零組件都將是關鍵。若能從這類「橫向移轉」與高門檻零件中看見潛力，不僅能掌握 HVDC 架構初期的受惠族群，也能在整體資料中心供應鏈重組過程中搶先卡位，掌握產業轉變的第一波受益者，也更能在 HVDC 大勢確立後，提前卡位未來幾年的成長主軸。

 

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前驅投資週報2025-024

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