AI熱潮的電力危機！太空資料中心、燃料電池是真解方? 6873泓德能源 台塑 台達電 中興電 華城

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AI熱潮的電力危機！太空資料中心、燃料電池是真解方? 6873泓德能源 台塑 台達電 中興電 華城

2025.11.20

輝達亮眼的財報暫時化解市場對AI泡沫化的擔憂，值得注意的是，在輝達財報電話會議上，當被分析師問及最大的增長瓶頸是什麼時，黃仁勳沒有回避，直言「電力、散熱、液冷」都是巨大的挑戰。他承認，構建吉瓦級（Gigawatt）的資料中心不僅需要晶片，更需要複雜的能源基礎設施配合。

AI熱潮面對供電不足的現實問題已浮現，微軟執行長也坦言電力不足導致部分AI晶片難以啟用，更有知名數據中心開發商因供電問題而被迫暫停項目；近期外太空資料中心與燃料電池議題的出現看似能源奇招，真能成為AI時代缺電潮的另類解方嗎？

AI革命最大瓶頸！缺電成現在進行式
輝達（Nvidia）最新季度財報再度超越市場預期，營收與獲利雙雙上揚，並上調未來展望，帶動股價與相關科技股齊漲，然而，在這場AI狂潮背後，日益突出的電力瓶頸問題也悄然浮現。

在輝達的財報電話會議中，分析師對於未來成長最大的瓶頸提出問題，執行長黃仁勳坦言，電力是相當大的挑戰，AI數據中心需要巨大的電力，例如一個1吉瓦（Gigawatt）的數據中心，其性能與每瓦特的效能（performance per watt）直接相關，他強調，在有限的電力下，效能無法靠蠻力來實現。

此外，據《商業內幕》報導，輝達在提交給美國證券交易委員會（SEC）的財務報告中指出，電力可能成為AI應用的最大阻礙，輝達表示，建設能源基礎設施是一個複雜且需多年完成的過程，涉及重大的監管、技術與施工挑戰。

除了部分企業在資金遇到上的問題外，輝達還強調，電力瓶頸最終可能會延遲客戶的部署，或縮減加速運算與AI應用的規模。

Emarketer分析師波恩（Jacob Bourne）指出，雖然GPU需求持續強勁，但超大規模雲端業者能否快速消化這些算力仍抱有疑慮，他強調，電力供應、土地與電網接入等限制，可能拖慢AI基礎設施的落地速度，進而影響輝達未來的營收成長。

輝達財務長克雷斯（Colette Kress）則在財報會議上表示，公司擁有逾5,000億美元的Blackwell與 Rubin處理器銷售能見度，並相信輝達將成為AI處理器的最大贏家，但市場仍擔心，若電力瓶頸未能解決，AI的爆炸性需求恐難完全轉化為實際收入。

除了黃仁勳之外，微軟（Microsoft）執行長納德拉（Satya Nadella）近日與OpenAI執行長奧特曼（Sam Altman）同台受訪時也坦言，微軟目前面臨的最大挑戰不是晶片不足，而是電力不足。納德拉表示，「我們無法及時在接近電力資源的地點完成基礎建設，若無法做到這點，晶片就只能堆放在庫存裡。」

AI的高耗電問題已成全球科技產業的新挑戰，據估算，一座大型AI資料中心的用電量可達數十萬戶家庭之總和，納德拉透露，微軟在部分地區擁有大量GPU庫存，卻因電網建設與能源供應延宕，暫時無法全面啟用。

據外媒報導，美國科技巨頭正投入前所未有的資金，打造足以支撐AI革命的基礎能源設施，谷哥、微軟、亞馬遜與Meta預計在2025年投入約4,000億美元建設，2026年支出更高，然而，建造一座大型資料中心平均需要2年，但興建新的高壓電力線路則需5～10年，能源供應的落差恐成為難以跨越的高牆。

科幻電影真實上演？太空資料中心的可能性
全球資料中心的用電需求正被AI推向前所未見的高峰。高盛預估，全球資料中心電力需求將在2030年前增加165%。許多城市因大量的資源消耗而開始對新建資料中心產生疑慮，地面空間與電力基礎設施正逐漸成為AI擴張的最大瓶頸。在這樣的背景下，一種看似科幻的想法重新浮上檯面：把資料中心送上外太空，利用幾乎不間斷的太陽能擺脫電網限制。

在這股太空資料中心熱潮背後，已經浮現一條由科技巨頭領軍的「宇宙基建聯盟」。

Google最近拋出「Project Suncatcher」（逐光者計畫），打算發射搭載高效處理器的衛星，在軌道上執行大規模機器學習運算，並預計在2027年前先送兩顆原型衛星上太空測試硬體。Google指出，太空中的太陽能板效率可比地面高出最多8倍，又幾乎不受黑夜與天候影響，並引述學術研究預估，到了2030年代中期，太空資料中心的發射與營運成本，將有機會與地面資料中心的能源成本相當。

Nvidia則與新創Starcloud結盟，已於11月2日將搭載H100 GPU的衛星送上軌道。Nvidia形容這是GPU的「宇宙首秀」，Starcloud執行長更宣稱，長期來看在太空蓋資料中心可能比在地球更合理，因為可以取得幾乎無上限、低成本的再生能源，讓資料中心生命週期碳排降到只剩現在的十分之一。

另一邊，太空與能源敘事則由亞馬遜創辦人貝佐斯（Jeffrey Bezos）與特斯拉執行長馬斯克（Elon Musk）推向更極端的想像。貝佐斯把月球稱為「宇宙給的禮物」，主張應把月球打造成外太空基礎設施與資料中心的中繼基地；隨著Blue Origin和SpaceX降低發射成本，他甚至預測，在未來幾十年內，太空資料中心的成本可以低於地面機房。

馬斯克打算透過新一代太陽能Starlink衛星與高速雷射通訊，在軌道上堆疊成分散式資料中心，並聲稱這些衛星在4至5年後每年將能產出100吉瓦太陽能，相當於美國全年用電量的四分之一。

此外，馬斯克更長遠的構想則是將生產基地移到月球，在月球表面大量製造太陽能AI衛星，再透過「質量加速器」把衛星直接推送到軌道，使太空資料中心的部署速度與規模大幅提升。他宣稱，若這些構想成熟，未來太空發電量甚至可能推升到太瓦（TW）等級。在馬斯克看來，AI計算能力將持續成長到需要「直接利用太陽大量能量」的階段，而太空將是解放此級距能源的唯一場域。

除此之外，阿布達比新創Madari Space與法國Thales合作，將小型運算模組送入軌道進行技術驗證；南韓Innospace已與Madari簽署合作備忘錄，將共同探索太空資料平台與商業發射機會；中國今年5月也發射12枚用於打造太空運算星座的衛星，作為其規模高達2,800顆、旨在軌道上處理數據的首批部署。

除了把資料中心蓋在太空外，新興低碳電力解方也成為業界關注焦點，其中以固態氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell；SOFC）最受矚目。SOFC的核心原理是透過固態陶瓷電解質，在高溫下讓燃料與空氣進行電化學反應，直接產生電力，以天然氣、沼氣或氫氣作為燃料，過程中不需使用貴金屬或腐蝕性化學物質，並能在反應過程中回收蒸汽，在正常運作時幾乎不需要冷卻用水，成為極少數能在缺水地區保持高效供電的技術。

相較燃氣渦輪或柴油機組等傳統發電選項，SOFC最大優勢在於穩定、低排放與低噪音，其發電效率較開循環燃氣渦輪高出15～20％，使用天然氣作為燃料時，碳排約為美國電網的一半，若使用沼氣可達碳中和，使用氫氣則可零碳排。

而其之所以能獲資料中心青睞，則有兩個優勢：作為固態設備，SOFC沒有渦輪或活塞等機械延遲，能在毫秒級調整供電，此外，SOFC能在地端直接發電，不必等電網增容或變電站建置，大幅縮短資料中心建設時間、降低停電風險。種種優勢都是針對當前資料中心痛點的有效解方。

目前市場上最知名的SOFC供應商是美國Bloom Energy，隨著資料中心的需求愈發迫切，該公司股價在一年內已暴漲1000%，市值從25億美元飆升至280億美元，並與Oracle、AEP、Equinix、Brookfield等大型資料中心及能源企業簽訂合作。

Bloom Energy至今已部署1.5吉瓦燃料電池，相當於120萬戶家庭用電，其「Bloom Box」不僅能以天然氣、生質氣或氫氣發電，也因模組化設計而能依資料中心需求快速擴建，甚至可在未來電網改善後移動至不同據點重複使用。

綜合來看，目前燃料電池還是以天然氣為主要燃料來源，部分美國和南韓案場有採用綠氫示範案，達到零碳排目標，但尚未進入大規模普級階段，若要燃料電池完全轉向以綠氫為主的功能模式，仍待綠氫產能與供應鏈成熟，電解槽技術提升，建立氫能儲運與安全標準制度等條件成熟，商業化時間點可能落到2035~2040年。