HVDC引發資料中心配電革命 客製化保險絲需求湧現

作者: 黃繼寬
2025 年 12 月 31 日

800V HVDC將為AI資料中心的配電架構設計帶來巨大的轉變,同時也對保險絲元件的市場風貌產生影響。原本應用在機電、工具機等大型設備的電機級保險絲,開始被大量應用在IT領域。而為了滿足IT客戶的特殊需求,客製化設計將是必然要走的路。

生成式AI快速推升算力需求,資料中心的競爭焦點,正從單純的運算效能,轉向更底層的電力與配電架構。當單一AI機櫃的功率需求從過去的10kW、20kW,一路拉升到80kW、甚至百kW等級,傳統交流配電架構已逐漸逼近極限,高電壓直流(HVDC)因此被視為下一個關鍵轉折點。

不過,在伊頓(Eaton)旗下Bussmann事業部台灣區業務經理魏傳杰看來,資料中心的HVDC化,並非一蹴可幾,而是一條充滿過渡設計與技術折衷的演進路徑。

伊頓Bussmann事業部台灣區業務經理魏傳杰指出,HVDC為電機級保險絲開拓出IT應用市場,客製化需求也隨之而來。
伊頓Bussmann事業部台灣區業務經理魏傳杰指出,HVDC為電機級保險絲開拓出IT應用市場,客製化需求也隨之而來。

 

800V HVDC不會一步到位

「800V HVDC幾乎已經是共識,但資料中心的配電架構,不太可能直接跳進800V直流世代。」魏傳杰指出,短期內資料中心仍會以480V交流配電作為主流,HVDC的角色,會先從電源櫃與機櫃內部開始擴散。

以目前可預見的架構來看,中壓市電進入資料中心後,仍會先轉換成480V AC,輸入至電源櫃(Power Rack),再由電源櫃轉換為800V DC,直接供應到AI伺服器機櫃,最後在機櫃內,進一步轉換成GPU、CPU、記憶體與其他IT元件所需的48V、12V等低壓直流電。

這種「交流進、直流出」的混合型架構,既能延續既有資料中心的配電經驗,也能逐步導入HVDC所帶來的效率優勢,被視為未來數年最務實的過渡方案。

真正的HVDC仍在等待SST成熟

至於中壓市電直接轉為800V直流,並一路配送到伺服器機櫃的終極HVDC架構,關鍵在於固態變壓器(Solid State Transformer, SST)技術是否成熟。

魏傳杰坦言,SST被視為實現全直流資料中心的重要拼圖,但目前仍處於測試與驗證階段,不論在成本、可靠度或量產能力上,都還需要時間累積。以資料中心這種對穩定性極度敏感的場域來說,SST要真正大規模導入,不會那麼快。

也因此,在可預見的未來,HVDC的成長,將先集中在電源櫃、機櫃層級,而不是整個資料中心一次翻轉。

HVDC上路 保護元件市場翻轉

配電架構的改變,最先感受到震動的,往往不是電源本體,而是保護元件。對保險絲供應商而言,800V HVDC,甚至未來1500V HVDC架構的浮現,代表的是一場結構性的市場轉變。

魏傳杰指出,過去IT設備用的,多半是電子級保險絲,耐壓低、電流小,主要保護的是訊號與低功率電路。但在HVDC架構下,無論是電壓或電流,都已經遠超電子級元件的設計範圍,必須回到電機級保險絲,才能滿足實際需求。

這也讓原本相對利基的電機級保險絲,開始出現需求爆發的現象。魏傳杰舉例,傳統工具機設備,一台機器大概只需要3到5顆保險絲;但在資料中心的電源櫃中,保險絲的使用量,往往是數十顆起跳,甚至上百顆,應用規模完全不同。

然而,HVDC帶來的,不只是數量成長,也同時拉高了設計難度。

「機櫃尺寸大致是固定的,但客戶希望在有限空間內,放進越來越多的保護元件。」魏傳杰指出,電機級保險絲為了承受高電壓與大電流,本來體積就比電子級產品來得大,如何在不犧牲安全與可靠度的前提下,做到微型化,成為供應商必須正面迎戰的課題。

這種挑戰,並非單純的縮小尺寸,而是涉及材料選擇、散熱路徑、斷電行為控制等多重工程問題,也讓HVDC世代的保險絲,逐漸走向高度客製化,而非標準品導向。

IT思維進場 保險絲也要智慧化

除了電氣規格,IT應用的思維,也正深刻改變電機級保險絲的設計方向。

魏傳杰觀察,IT客戶早已習慣物聯網(IoT)與即時監控的運作模式,對於系統維運的反應速度要求極高。「他們會期待,保險絲不只是燒斷才知道出問題,而是能提前感測、主動告警。」

相較之下,傳統機電設備的維運,對即時性的要求相對沒那麼高,設計邏輯自然不同。這也讓感測功能、狀態回饋,開始成為HVDC保險絲的新選項。

同時,IT維運工程師長期在弱電環境下工作,對強電系統相對陌生,也讓安全設計的重要性被進一步放大。魏傳杰指出,北美多家CSP大客戶,特別偏好具備Finger Safe設計的保險絲,讓工作人員即使在高功率環境中,也能安全接觸、更換元件,降低意外風險。

規格未定 供應鏈先行卡位

AI對資料中心配電架構的衝擊,來得又急又快。直到目前為止,搭配下一代GPU平台的HVDC架構,仍有不少細節尚未完全定案。

「很多時候,客戶的需求還在變,規格也還在修。」魏傳杰形容,供應鏈成員其實都在「陪公子練劍」,一邊投入研發,一邊等待市場方向明朗。

不過,他也觀察到,隨著時間推進,到了2025年第四季,部分關鍵規格已開始出現收斂跡象,對供應商而言,這意味著從概念驗證,逐步走向實際部署的階段。

安規成為最後一道門檻

最後,魏傳杰也分享,在技術與產品之外,安規是HVDC資料中心必須跨過的最後一道門檻。目前800V HVDC應適用哪些安全規範,仍在討論之中。由於AI資料中心的主要市場集中在北美,UL的法規走向,對整個產業鏈都具有高度指標性意義。

對保護元件供應商而言,提早參與法規討論、理解安規精神,甚至反饋實務經驗,都是能否在下一世代資料中心站穩腳步的關鍵。

從交流到直流,從標準品到高度客製化,HVDC不僅重塑資料中心的配電架構,也讓原本位居幕後的保險絲,走向更關鍵的位置。

在AI算力競賽持續升溫之際,如何在效率、安全與可維運性之間取得平衡,將決定HVDC架構能否真正落地。而在這場配電革命中,保護元件,已不再只是被動防線,而是系統設計不可或缺的一環。

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