從備援電源
到關鍵基礎設施：AIDC 怎麼改寫儲能劇本
2026 年，AI 資料中心（AIDC，AI Data Center）進入大規模部署期。AI 運算有三個過去電網很少同時遇到的用電特性——高功率密度、極端負載波動、巨量能耗——這三件事疊在一起，把儲能從機房角落的「選配」逼成整座 AIDC 能不能開機的「關鍵基礎設施」。本文整理 TrendForce 對北美、中國兩個市場的觀察、資料中心內部兩層儲能架構的分工，以及 15 家押注這門生意的中國供應商。
電力焦慮：CapEx 四年 4.8 倍
北美雲端服務供應商（CSP，Cloud Service Provider，把運算、儲存、AI 能力做成服務出租的雲端業者）上修 2026 年資本支出，錢集中砸在高效能 GPU 叢集、自研 ASIC（Application-Specific IC，專用積體電路，為單一任務量身打造的晶片）、與高功率密度資料中心三個地方。中國同步加碼：字節跳動 ByteDance（未上市）與阿里巴巴 Alibaba（美 $BABA・港 9988）持續擴大投資，「東數西算」（EDWC，East Data West Computing——把東部的算力需求引導到用電較寬裕的西部、平衡區域電網負擔的國家工程）也持續推進——AIDC 因此成了數位經濟與現代電網之間的核心節點。
全球前九大 CSP 資本支出：四年翻了 4.8 倍
2023 年還在小幅收縮（-2%），2024 年開始連三年加速成長，2026 年預估年增 79%——AIDC 的建置速度正在指數化。
Source: TrendForce, 2026 年 5 月。2026F 為 TrendForce 預估值。
CapEx 暴增背後，是 AI 運算三個過去電網很少同時遇到的特性——每一個都在把儲能往「必需品」推。
高功率密度
單一機櫃的用電量一路狂飆：傳統機櫃約 10 kW，Hopper 世代約 40 kW，GB200 世代跳到約 120 kW，2027 年 Rubin Ultra 的 Kyber 機櫃更直奔 600 kW–1 MW——等於把一間小工廠的用電塞進一個機櫃裡。
極端負載波動
AI 訓練不是穩定拉滿載，而是忽高忽低反覆震盪——這種「脈衝負載」是下一節的主題。
巨量能耗
單一 AIDC 園區的總用電量，規模可以逼近一座中型城市的用電。
為什麼 AI 訓練這麼「傷」電網
LLM（大型語言模型）訓練時，上萬張 GPU 要同步做「算一步、停下來互相對答案（同步／通訊）、再算下一步」的循環。這代表整座園區的用電，會在毫秒等級的時間內，在低點與滿載之間反覆跳動——業界稱這種用電模式為「脈衝負載」（pulsed load，功率在極短時間內大幅震盪的負載型態）。對電網來說，這不像穩定的大工廠用電，比較像有人反覆猛開猛關一座小城市的總電源開關。
NVIDIA（$NVDA）在 800V 直流架構白皮書裡，因此主張「分層儲能」：用不同反應速度的儲能設備，各自守住一段時間尺度的震盪——這正是下一節的主題。
脈衝負載示意：功率在毫秒級反覆跳動
紅色為未經處理的原始功率波形，在低載與滿載間硬切；青綠色虛線是加了儲能緩衝後、電網端實際看到的平滑曲線。
北美 vs 中國：不同難題、同一解方
同樣是「AIDC 需要儲能」，北美和中國卡住的地方完全不同。
北美：氣電吃緊，被迫衝綠電
燃氣發電在北美多數區域的能源結構中佔 40–50%。AIDC 用電需求暴增後，大型燃氣渦輪機開始供不應求，供需失衡推高了停電風險，電力業者只好加快拉高再生能源的占比。但風力發電、太陽能發電這類再生能源屬於「間歇性電力」——沒風、沒日照的時段就發不出電，得靠儲能補上缺口，AIDC 才能 24 小時不斷線運轉。
中國：國家戰略驅動，電網物理極限逼近
中國走國家戰略路線——「算電協同」（Computing-Power Synergy，把算力建設與電力系統當成同一件事一起規劃）已納入新基建範疇。但東部的算力樞紐電網已逼近負載上限，西部雖然綠電資源豐富，電網體質卻相對脆弱；就連「特高壓」（UHV，Ultra-High Voltage，用超高電壓長距離輸電、減少線損的技術）也吃不下 AIDC 這種脈衝式的負載衝擊。加上綠電消納法規要求（官方要求資料中心實際使用一定比例的綠電），構網型儲能（grid-forming storage，儲能主動建立與支撐電網的電壓和頻率，而不是被動跟隨電網）＋長時儲能（LDES，Long-Duration Energy Storage，放電時間通常在 4–8 小時的儲能系統）就成了算力樞紐的標配。
兩邊雖然發展路徑不同，卻得出相同的結論——少了儲能，AIDC 裡面的「吃電怪物」伺服器們就無法運作。
兩層防線：資料中心端的儲能架構
AIDC 的儲能部署分兩個戰場：「資料中心端」與「發電端」。資料中心端又依 NVIDIA 800V 白皮書的分層思路，拆成廠區級與機櫃級兩層，各自守住不同時間尺度的用電震盪。
廠區級守分鐘到小時的尺度。用鋰電池儲能系統（BESS，Battery Energy Storage System，把電能存進電池、需要時再放出的儲能系統）做 10 秒到 1 小時的緩衝，把電網端看到的負載波動壓低到 2% 以下；還能參與電網的削峰填谷（peak shaving，尖峰時段放電、離峰時段充電，降低尖峰負載）與輔助服務（ancillary services，電網另外向市場採購的調頻、備轉容量等穩定服務）市場，或替業者自備的燃氣渦輪機、核電機組做調頻（frequency regulation，即時調整輸出以穩住電網頻率）。
機櫃級守的是毫秒等級。電池備援單元（BBU，Battery Backup Unit）搭配超級電容（Supercapacitor，靠電場而非化學反應儲放電、能瞬間釋放大電流的儲能元件），在 µs 到 ms 之間接住機櫃內部的瞬時功率異常：BBU 走 DC-DC 轉換架構，高效率、低寄生功耗、體積小到能分散嵌進高功率密度的 AI 機櫃；超級電容則瞬間吞吐大電流，損耗趨近於零。
兩層防線：廠區級 vs 機櫃級
反應時間階梯：三種儲能，各守一段時間尺度
業界實務上，超級電容吃 sub-100ms 的功率脈衝，鋰電 BBU（48–54V）在 2–10ms 內接手撐住；Google（$GOOGL）光是 48V BBU 就已經部署超過 1 億顆鋰電芯——機櫃級儲能早已是超大規模資料中心業者的標配，AI 只是把這個需求再放大一輪。
NVIDIA 800V 直流架構：儲能怎麼從「選配」變「內建」
資料中心供電正從 415V 交流走向 800V 直流（HVDC，High-Voltage Direct Current，用直流電、以更高電壓輸送電力的架構）。電壓拉高、轉換的級數變少，代表線路損耗與銅纜用量都會下降。NVIDIA 在 2025 年 10 月宣布 800 VDC 架構、2026 年隨 Rubin Ultra 平台推出完整產品線；德州儀器 TI（$TXN）也在 2026 年 3 月發表配套的 800VDC 電源架構，ABB（瑞士・ABBN）、Eaton（美 $ETN）等電力設備商陸續跟進。
對儲能來說，這件事最關鍵的變化是：柴油發電機與不斷電系統（UPS，Uninterruptible Power Supply，市電中斷時緊急頂上的備援供電系統）逐步退場，電池儲能系統直接掛上配電鏈路——儲能從「掛在旁邊的選配」，變成「串在鏈路上的內建」。
資料中心供電架構演進：四個階段
同一條供電鏈路，從今天的「415V 交流＋選配儲能」，一路演進到「800V 直流、中壓直達、儲能內建」。鏈路越走越短，柴油機與 UPS 逐步退場。
Source: NVIDIA，經簡化重繪。低壓總配電＝LV MSB（Low-Voltage Main Switchboard）；PSU＝Power Supply Unit，電源供應器；「白空間」＝機房內擺 IT 機櫃的區域，「白空間改造」＝不動上游供電、只改機房內側。
高電壓＝低電流＝線損↓銅用量↓
同樣要送的功率，電壓拉高，電流就能對應變小；而傳輸損耗＝電流平方乘電阻，電流減半，損耗就剩四分之一——這代表可以用更細的銅纜送一樣多的電，還更省電。以 NVIDIA 提出的數據，同樣的銅纜改用 800V 直流，能比 415／480V 交流多送超過 150% 的功率。
轉換級數變少＝損耗與故障點一起省下來
舊架構要先轉一次 UPS、再轉一次 PDU（Power Distribution Unit，配電單元）、最後在機櫃內部再轉一次——每一級轉換都會漏電、也都是一個可能故障的環節。直流架構砍掉中間幾級，路徑變短，損耗與故障風險一起下降。
發電端：光儲平價把綠電推進 AIDC
光伏模組與儲能系統的成本持續下降，讓「光儲合一」（光伏發電＋儲能系統綁在一起蓋、一起賣電）的均化度電成本（LCOE，Levelized Cost of Energy，把建置與營運成本攤到每一度電上的比較基準）已經低於燃氣與核電等傳統電源——這就是「光儲平價」。發電端因此對 AIDC 有了實質的成本優勢，而儲能在中間扮演的角色，是把「間歇的綠電供給」對齊「連續的高負載需求」。這波 AIDC 需求，也正在加速中國儲能供應鏈的技術升級——電芯與系統兩端同時進化：
電芯端：規格化衝可靠度、效率、安全
AIDC 專用電芯朝更高可靠度、更高效率、更高安全性的方向規格化——拿掉「電芯出問題導致整排機櫃斷電」這個尾部風險。
系統端：構網型、HVDC、液冷、長時儲能一起上
系統這端同時往四個方向升級：構網型儲能架構、HVDC 高壓直流架構、液冷散熱、以及長時儲能（LDES）——四件事疊加起來，才撐得住 AIDC 又大又波動的用電需求。
供應鏈點名：15 家中國廠商
TrendForce 盤點的中國 AIDC 儲能供應商——中國市場的洞察來自其長期一線調研（原表註明並非完整名單；完整產品與技術拆解在其付費報告）。代號經查證，未上市者標註歸屬。
| 公司 | 定位 | AIDC 產品・方案 |
|---|---|---|
| 雙登集團 Shuangdeng港 6960 | 電信＋資料中心儲能電池出貨全球第一（2024：6.7 GWh）；2025-08 港股上市 | DP60 高倍率鋰電系統・AIDC 水系鋅離子電池方案・Power Warden 4.0 AI＋8 MWh 儲能系統 |
| 寧德時代 CATL深 300750・港 3750 | 全球電池龍頭 | 儲能專用鈉離子電池 |
| 遠景 Envision未上市 | 風機＋智慧能源集團 | 端到端 AIDC 能源方案・儲能專用鈉離子電芯 |
| 天合儲能 Trina Storage母公司滬 688599＋科華數據 Kehua深 002335 | 光儲一體 × UPS/資料中心電源 | AIDC 全域一體化方案 |
| 南都電源 Narada深 300068 | 通信/資料中心備電老牌 | AIOn X-Rate 備電系統 |
| 鵬輝能源 Great Power深 300438 | 儲能電芯 | 瀚海系列 85Ah AIDC 儲能專用電芯 |
| 晶科能源 JinkoSolar滬 688223・美 $JKS＋晶科儲能 Jinko ESS | 光伏龍頭跨儲能 | AIDC 全場景光儲方案 |
| 海博思創 HyperStrong滬 688411 | 2024 中國電站儲能系統整合裝機第一；2025-01 科創板上市 | GWh 級 HyperStation 智慧儲能電站方案 |
| 新源智儲 XYZ Storage未上市 | 國家電投體系儲能整合商（中國電力〔港 2380〕51%＋海博思創 49%） | 資料中心 SUPS 系統 |
| 星辰新能 Star New Energy未上市 | 全釩液流＋鋰電「AI 混儲」 | 液流×鋰電協同 AIDC 智慧混合儲能方案（LFP <100ms 調頻＋液流 4 小時以上長時放電） |
| 中國綠發 CGDG央企・未上市 | 綠色能源央企 | AIDC 穩壓備電一體化模組（全碳型鋰離子電容・預鋰化・循環壽命逾 100 萬次） |
| 頃刻能源 Qinkual未上市・陝煤集團旗下 | 寬溫域高倍率電芯品牌 | 45Ah AIDC 高功率儲能電芯（>6C 放電扛 GPU 突載） |
| 科陸電子 Clou Electronics深 002121 | 智慧電網＋儲能 | AIDC 全鏈路方案 |
| 昆宇電源 Cospowers未上市 | 鋰電備電；BNEF（彭博新能源財經）2025 Tier 1 儲能供應商 | 浸沒式高壓鋰電備電系統・集裝箱式鋰電系統 |
| 新能安 Ampace未上市・CATL×ATL 合資 | 資料中心超大功率 UPS 電池 | UPS 電池系統 PU-200 |
補充：機櫃級的另一半戰場，日商主導
廠區級 BESS 的電芯生意由中國廠商主導，但機櫃級「被動緩衝」元件——超級電容與鋰離子電容（LIC，Lithium-Ion Capacitor，兼具電容高功率輸出與電池較高能量密度的複合式儲能元件）——是日本廠商的地盤。武藏精密工業 Musashi（日本・7220）旗下 Musashi Energy Solutions 的 HSC（Hybrid Supercapacitor，混合超級電容，結合超級電容與鋰電池特性的儲能元件）做到單顆 3.8V、最高 3800F，能量密度約傳統 EDLC（Electric Double-Layer Capacitor，雙電層電容，靠正負電荷在電極表面對峙來儲能、能瞬間大電流充放電的電容）的 10 倍，並把這類電容做成可直接裝進伺服器機櫃的儲能方案（CESS）；太陽誘電 Taiyo Yuden（日本・6976）的 LIC 能量密度約 EDLC 的 4 倍；日本貴彌功 Nippon Chemi-Con（日本・6997）的 EDLC 產品線也推出了浸沒冷卻與 AI 專用系列；TDK（日本・6762）同樣在這塊布局。看 AIDC 儲能供應鏈，中國電芯與日本電容——兩邊都要看。
TrendForce 觀點：算力×電力×儲能的新基建
由左至右：發電端做風光儲一體，電網端用構網型儲能穩壓，負載端靠 BESS＋BBU＋超級電容分層防護，調度端由 AI EMS（Energy Management System，能源管理系統，即時監控與調度電力／儲能資源的系統）做算力與電力的即時匹配。
TrendForce 認為 AIDC 會持續為儲能產業提供穩定的成長動能；儲能在「保算力可靠」與「推能源轉型」這兩件事上的角色，只會愈來愈重。原文完整的供應商與技術拆解，見其報告《2026 Energy Storage Turning Point: AIDC Fuels Dual-Engine Demand Growth》。
名詞小抄
這篇的關鍵詞，一句話版。
- AIDC AI Data Center
- AI 資料中心。專為訓練／推論 AI 模型設計、功率密度遠高於傳統機房的資料中心。
- CSP Cloud Service Provider
- 雲端服務供應商。把運算、儲存、AI 能力做成服務出租的雲端業者。
- BESS Battery Energy Storage System
- 電池儲能系統。把電能存進電池、需要時再放出的儲能系統，通常是廠區級的貨櫃式部署。
- BBU Battery Backup Unit
- 電池備援單元。分散嵌進機櫃內部的小型鋰電池模組，毫秒等級接住瞬時斷電或功率異常。
- 超級電容 Supercapacitor
- 靠電場而非化學反應儲放電的元件，能瞬間釋放大電流、損耗趨近於零，但能量密度低於電池。
- EDLC Electric Double-Layer Capacitor
- 雙電層電容。靠正負電荷在電極表面對峙來儲能，能瞬間大電流充放電，是超級電容最常見的形式。
- LIC Lithium-Ion Capacitor
- 鋰離子電容。介於超級電容與鋰電池之間，兼具電容的高功率輸出與電池較高的能量密度。
- HSC Hybrid Supercapacitor
- 混合超級電容。結合超級電容與鋰電池特性的複合儲能元件，能量密度比傳統 EDLC 更高。
- UPS Uninterruptible Power Supply
- 不斷電系統。市電中斷時緊急頂上的備援供電系統，直流架構下正逐步被儲能＋整流器取代。
- SUPS
- 新源智儲的儲能型資料中心備電產品線名稱，屬於機櫃／資料中心級的備援供電系統。
- HVDC High-Voltage Direct Current
- 高壓直流。用直流電、以更高電壓輸送電力的架構，比交流少了轉換級數、線損更低。
- LDES Long-Duration Energy Storage
- 長時儲能。放電時間通常在 4–8 小時以上的儲能系統，用來補足綠電間歇性的長時段缺口。
- LCOE Levelized Cost of Energy
- 均化度電成本。把建置與營運成本攤到每一度電上的比較基準，是比較不同發電方式划不划算的共同標準。
- EMS Energy Management System
- 能源管理系統。即時監控與調度電力／儲能資源，讓算力需求與電力供給即時匹配的軟體系統。
- UHV Ultra-High Voltage
- 特高壓。用超高電壓長距離輸電、減少線損的技術，中國用它把西部綠電送往東部負載中心。
- 東數西算 EDWC, East Data West Computing
- 把東部的算力需求引導到用電較寬裕的西部、平衡區域電網負擔的中國國家工程。
- 算電協同 Computing-Power Synergy
- 把算力建設與電力系統當成同一件事一起規劃，已納入中國新基建範疇。
- 構網型儲能 grid-forming storage
- 儲能主動建立並支撐電網的電壓與頻率，而不是被動跟隨電網——電網不穩時它是穩壓的一方。
- 削峰填谷 peak shaving
- 用電尖峰時段放電、離峰時段充電，把用電曲線拉平、降低尖峰負載壓力。
- 輔助服務 ancillary services
- 電網另外向市場採購的調頻、備轉容量等穩定電網的服務，儲能可以參與並拿到額外收入。
- 調頻 frequency regulation
- 即時調整發電或儲能的輸出，讓電網頻率維持在標準值附近，避免大範圍跳電。
- 鈉離子電池 sodium-ion battery
- 用鈉取代鋰做為儲能離子的電池，原料更便宜、更不受鋰資源價格波動影響，常見於儲能專用電芯。
- 磷酸鐵鋰 LFP, Lithium Iron Phosphate
- 安全性與循環壽命較高的鋰電池正極材料，是目前儲能電芯的主流選擇。
- 液流電池 flow battery
- 把能量存在電解液桶裡的電池，功率（幫浦與電堆）與容量（液桶大小）可以分開放大，適合長時儲能。
- 水系鋅離子電池 aqueous zinc-ion battery
- 用水系電解液與鋅離子做儲能的電池，安全性高、不易起火，是鋰電池以外的另一種儲能路線。
- 預鋰化 pre-lithiation
- 在電池製造階段先補入額外的鋰，抵銷首次充放電的鋰損耗，藉此拉長電池的循環壽命。
- PSU Power Supply Unit
- 電源供應器。把外部電源轉換成設備內部所需電壓的模組，機櫃最末端的電壓轉換元件。
- SST Solid-State Transformer
- 固態變壓器。用電力電子元件取代傳統鐵芯線圈的變壓器，能直接把中壓交流轉成直流，省去中間好幾級轉換。
- PDU Power Distribution Unit
- 配電單元。把電力從總配電盤再分送到各個機櫃或設備的配電裝置。
- GPU Graphics Processing Unit
- 繪圖處理器。因擅長大規模平行運算成為 AI 訓練與推論的主力晶片，也是 AIDC 用電的主要來源。
- 光儲合一 solar-plus-storage
- 光伏發電＋儲能綁在一起蓋、一起供電的模式；成本降到 LCOE 已低於燃氣與核電，就是「光儲平價」。
- 脈衝負載 pulsed load
- 功率在極短時間內大幅震盪的負載型態，AI 訓練因 GPU 同步運算而典型地產生這種用電模式。