生成式 AI 基建對電力的渴求正在重塑全球數據中心的供應鏈版圖，而備用電池已成為繼記憶體晶片之後下一個面臨短缺壓力的關鍵組件，Panasonic 本周公佈大規模擴產計劃，目標是在 2029 財年（即截至 2029 年 3 月的財政年度）將日本廠房的鋰離子電池產能提升至現時 3 倍，並將數據中心能源儲存業務的銷售額推高至 8,000 億日圓（約港幣 400 億元）。Panasonic 計劃透過現有產品的需求增長和新一代產品的推出來達成這項目標。值得關注的是 Panasonic 聲稱未來產能約 80% 已獲客戶預先承諾購買，令剩餘市場空間所剩無幾，對正在建設 AI 基建的企業構成直接挑戰。
AI 耗電急增 備用電池需求隨之飆升
數據中心的電力需求正以前所未有的速度增長，根據美國能源部委託 Lawrence Berkeley National Laboratory 發表的報告，美國數據中心的總耗電量有機會在 2028 年前增加至現有水平的 2 至 3 倍，屆時佔全美電力消耗的比例可能從 2023 年的 4.4% 上升至 6.7% 至 12%。業界分析機構 SemiAnalysis 在 2024 年發表的預測顯示，全球數據中心的關鍵 IT 電力需求將從 2023 年的 49 GW 攀升至 2026 年的 96 GW，當中約 90% 的增長來自 AI 相關需求。這種急速膨脹的電力消耗直接帶動備用供電系統的需求，因為 AI 訓練及推理任務對供電穩定性有極高要求，即使短暫的 20 毫秒電力中斷都足以導致數據處理出現問題。
傳統數據中心架構依賴集中式不間斷電源系統（UPS）配合柴油發電機提供後備電力，但 AI 時代的高密度伺服器機櫃每個需要超過 120 kW 的穩定電力供應，較傳統機櫃的 15 kW 高出約 8 倍。電力密度的躍升令傳統 UPS 方案面臨擴展瓶頸，業界因而轉向分佈式供電架構，在每個伺服器機櫃上安裝電池備用單元（BBU），以應對尖峰負載和短暫斷電。
Panasonic 的擴產部署與市場佈局
Panasonic 正在多條戰線同步推進產能擴張，在日本方面公司計劃擴建現有工廠的生產線，同時將部分汽車電池生產線轉型為數據中心電池生產線，預計 2027 財年開始投產。在北美方面公司正研究將位於 Kansas 州的汽車電池工廠部分產線改裝，以生產數據中心電池。在墨西哥方面 Panasonic 除了強化現有工廠的能源儲存模組產能外，亦計劃在附近興建新廠房。
Kansas 廠房原本是 Panasonic 在北美最大型的電動車電池投資項目之一，耗資 40 億美元（約港幣 312 億元）建設，佔地約 300 英畝，設計年產能達 32 GWh，由於電動車市場增長放緩以及美國政策變動的影響，該廠的滿產時間表已有所推遲。Panasonic 將部分產線轉向數據中心電池生產，反映公司正靈活調配資源以回應不同市場的需求變化。
Panasonic 目前在數據中心分佈式供電系統市場佔有率約 80%（根據 Panasonic Energy 基於 Synergy Research 調查的研究，截至 2025 年 12 月的數據），這領先地位建基於公司超過 10 年的數據中心業務經驗，以及從電池芯研發、模組設計到系統品質控制和維護的垂直整合能力。Panasonic 表示客戶已就代表其計劃銷售額 80% 以上的項目達成協議，這些協議涵蓋產品開發階段和訂單確認，體現與 hyperscaler 之間針對下一代及未來技術平台設計的長期合作承諾。換言之尚未與 Panasonic 建立合作關係的買家，在最理想的情況下也只能競逐其產出的約 20%。
從電池到超級電容器的雙軌技術路線
Panasonic 的數據中心能源儲存產品以機櫃式設計為主，將多個鋰離子電池儲能模組裝嵌在標準伺服器機架中，這些系統具備兩大功能：在斷電時提供數分鐘的備用電力保障，以及透過「峰值削減」（peak shaving）功能在用電高峰期釋放儲備電力，協助數據中心降低電費支出。峰值削減的原理是在電價較低的離峰時段儲存電力，待高峰時段使用，從而減少向電網購買高價電力的需求。
在鋰離子電池之外 Panasonic Energy 與 Panasonic Industry 正聯合開發配備超級電容器備用單元（CBU）的機架系統，預計在 2027 財年開始生產，超級電容器與傳統電池的角色有所不同，其優勢在於能夠極速充放電，適合應對數據中心內瞬間出現的電力波動。當多台 AI 伺服器同時啟動或集群訓練任務產生突發性的電力需求時，超級電容器可以在毫秒級別內釋放能量，保護上游電源裝置免受瞬態衝擊。
根據 Panasonic 的內部評估數據，在機櫃的 48V 匯流排層面部署超級電容器可將瞬態電流波動減少約 60% 至 70%，並將電源跳脫率降低約 80% 至 90%，Panasonic 指出實際效果取決於超級電容器容量、允許電壓降幅、溫度和負載特性等因素。這種雙軌技術策略令 Panasonic 成為市場上少數能同時提供電池和電容器方案的供應商，形成差異化的競爭優勢。
對企業的啟示與應對策略
備用電池供應緊張的局面對正在擴建 AI 基建的企業帶來切實影響，目前記憶體晶片市場已出現供不應求的情況，多家主要製造商今年的產能已全部售罄，價格持續攀升。備用電池市場正在步其後塵，Panasonic 的產能幾乎被預先鎖定的事實說明，電力供應鏈的每個環節都在承受壓力。
對於大型雲端服務供應商和超大規模數據中心營運商而言，提前鎖定電池供應已成為關鍵策略，這些「hyperscaler」正在積極收購能源資產，甚至直接投資發電設施。TDK Ventures 的 Katherine He 在國際電池研討會上指出，新數據中心接入電網目前需要長達 10 至 11 年，但 AI 算力需求的增長周期以月計。在這種時間差下，電池儲能和太陽能是唯一能在 9 個月內部署的能源方案。
中小型企業和新進入數據中心市場的營運商面臨的處境更為嚴峻，他們需要考慮與多家電池供應商建立合作關係以分散風險，評估不同電池化學體系（包括鋰離子、磷酸鐵鋰和鈉離子等）的適用場景，以及探索電池儲能系統（BESS）作為傳統 UPS 和柴油發電機替代方案的可行性。全球 BESS 市場規模根據 Mordor Intelligence 的估算，預計從 2025 年的 767 億美元（約港幣 5,982.6 億元）增長至 2030 年的 1,722 億美元（約港幣 1.34 兆元），複合年增長率為 17.6%，反映業界對儲能方案的需求正大幅擴張。
根據 Mordor Intelligence 的數據，數據中心 UPS 市場本身的規模也在穩步增長，2026 年的全球市場價值約為 44.8 億美元（約港幣 349.4 億元），預計到 2031 年將達到 64.6 億美元（約港幣 503.9 億元），複合年增長率為 7.59%，鋰離子電池正逐步取代傳統的鉛酸電池成為新建數據中心的首選方案，因為鋰離子電池擁有更高的能量密度、更長的使用壽命和更低的總持有成本。
供應鏈重構與未來趨勢
Panasonic 的策略轉向折射出更宏觀的產業趨勢：隨着電動車市場增速放緩，電池製造商正在將產能重新配置到增長更快的數據中心和固定式儲能領域，根據國際能源署（IEA）的資料，全球電池需求在 2024 年首次突破 1 TWh 的里程碑，而全球電池製造產能在同年增長近 30% 至超過 3 TWh。在 2026 年國際電池研討會上，Volta 報告的數據指出 2025 年全球電池產量達到約 2.3 TWh，當中約 20% 用於固定式儲能系統。不過值得注意的是全球電池生產仍高度集中，IEA 最新數據顯示超過 80% 的電池在中國生產，而中國企業擁有超過 75% 的全球產能，這對供應鏈的多元化和安全性構成潛在風險。
電池技術本身亦在快速演進，在今年 3 月舉行的國際電池研討會上業界專家指出數據中心對電池的需求已超越傳統的被動式 UPS 備用角色。在新一代架構中，機櫃級電池單元需要主動參與高頻率的微充放電循環，與計算負載即時同步。這種「計算耦合儲能」（compute-coupled storage）對電池化學體系提出了全新要求。有業界人士認為傳統的磷酸鐵鋰（LFP）電池在這種應用場景下可能只有 2 至 3 周的壽命，鈉離子電池等新興方案或許更具潛力。
展望未來數據中心的備用電力供應將走向多元化和智能化，電池、超級電容器、飛輪儲能和燃料電池等不同技術將各自發揮所長，共同構建多層次的電力保障體系。Panasonic 作為目前市場佔有率最高的供應商，其擴產規模和速度將在很大程度上決定未來數年的市場供需平衡。對於所有依賴數據中心基建的企業而言，盡早將備用電力納入供應鏈規劃已不再是可選項，而是業務持續運營的基本要求。
來源：Panasonic
