全球生成式AI與雲端運算需求爆發,帶動大型算力中心如雨後春筍般湧現,從北美到亞洲,各大科技巨頭紛紛砸下重金擴建資料中心。這些算力中心內部需要龐大的電力系統來支撐數十萬顆伺服器與GPU日夜運轉,而電容器作為電力轉換、濾波與儲能的關鍵被動元件,其需求正以前所未有的速度攀升。根據市場研究機構預估,2024年至2030年,全球電容器市場規模將因算力中心建置而出現雙位數年複合成長率,其中鋁質電解電容、積層陶瓷電容(MLCC)與薄膜電容等產品線,更是直接受惠於高功率電源供應器與不斷電系統(UPS)的規格升級。台灣作為全球被動元件生產重鎮,包括國巨、華新科、立隆等大廠,近期均接獲來自雲端客戶的急單,產能利用率持續滿載。業內專家指出,算力中心每增加1MW的電力需求,約需投入10萬顆以上的高階電容器,若以全球規劃中的算力中心總容量推算,未來五年僅來自資料中心的電容器採購金額就可能突破新台幣千億元。這波成長不僅體現在數量上,更在於規格要求的嚴苛化:傳統電容器已無法滿足高頻、高溫、長壽命的需求,取而代之的是更高耐壓、更低阻抗、與更長壽命的工業級產品。對台灣供應鏈而言,若能掌握技術升級契機,將可在這波算力浪潮中站穩關鍵地位。
算力中心電力架構升級,電容器規格全面翻新
傳統資料中心多採用240V或480V電壓等級,但新一代算力中心為了節省傳輸損耗與提高供電效率,逐漸轉向800V甚至更高電壓的匯流排架構。這項轉變迫使電源供應器與UPS設計必須採用更高耐壓的電容器,例如800V等級的鋁質電解電容與薄膜電容。同時,伺服器內部CPU與GPU的功耗持續攀升,單一晶片功耗已突破1000W,使得主機板上的電壓調節模組(VRM)需要更多低等效串聯電阻(ESR)的MLCC來穩定電壓。過去標準MLCC耐壓多在25V至50V,現在100V、250V甚至500V的產品需求明顯增加。此外,算力中心對可靠性要求極高,電容器必須能承受105°C以上環境溫度,並保證15年以上無故障運作,這加速了車規級與工業級電容器的導入。
AI伺服器帶動高容值需求,MLCC單機用量倍增
AI伺服器由於需要密集的平行運算,其主機板與加速卡上的電源設計遠比一般伺服器複雜。以NVIDIA H100為例,單張加速卡就需使用超過200顆MLCC,而整套HGX模組的MLCC總量更超過2000顆。相比傳統伺服器僅需數百顆,AI伺服器的電容器用量翻了2至3倍。不僅數量增加,容值也走向極高規格:傳統MLCC最大容值約在100μF左右,但為了滿足低電壓大電流的核心供電,廠商已開發出470μF甚至1000μF的MLCC產品。這種高容值MLCC的製造難度極高,需要採用超薄介電層與特殊電極結構,目前僅少數頭部廠商能量產。另一方面,AI伺服器對電源漣波的抑制要求更為嚴苛,必須使用大量X7R或C0G特性的MLCC,以確保在高頻切換下仍能維持穩定的電容值。這波需求已促使台灣與日本MLCC大廠積極擴充高階產能,預估2025年高容值MLCC的出貨量將成長40%以上。
台廠策略轉型,搶攻算力中心電容器藍海
面對這波歷史級別的機會,台灣電容器業者不再僅依賴消費性電子市場,而是積極調整產品線與客戶結構。例如國巨集團透過併購基美(Kemet)與普思(Pulse),獲得高端薄膜電容與超級電容技術,可提供算力中心所需的UPS與儲能系統解決方案。華新科則加大在車規級與高壓MLCC的投資,並與多家伺服器電源供應商建立合作關係。立隆電子的長壽命鋁質電解電容已通過多家雲端客戶的驗證,其產品在105°C下可達10,000小時壽命,滿足資料中心持續運轉的需求。此外,台灣電容器廠商也開始投入固態電容與鉭質電容的研發,以因應未來算力中心對高頻、低阻抗的更高要求。業者表示,雖然日本與韓國廠商在先進技術上仍具優勢,但台灣憑藉成本控管與快速交貨能力,已在這波供應鏈重組中取得先機,預估未來三年台灣電容器產業將因算力中心市場而新增超過百億元的營收。
【其他文章推薦】
飲水機皆有含淨水功能嗎?
無線充電裝置精密加工元件等產品之經銷
提供原廠最高品質的各式柴油堆高機出租
電動曬衣架告別傳統撐衣桿,極簡安裝開啟智能生活
零件量產就選CNC車床
產線無人化?工業型機械手臂幫你實現!