在 AI 算力持續攀升的時代，液冷技術正迅速成為數據中心散熱的主流選擇，冷板式液冷因結構緊湊、冷卻效率高而被廣泛應用。?
在這種場景中，為AI加速卡或GPU供電的電源模塊通常直接與冷板連接，這使得其中的核心儲能與濾波元件——電解電容，需直面由循環冷卻液和芯片功耗劇烈波動所帶來的 “冷板沖擊”，對可靠性的要求達到了新的高度。
東莞市平尚電子科技有限公司憑借其通過IATF 16949認證的車規級質量管理體系與AEC-Q200產品認證，將嚴苛的車規級電解電容技術應用于工業級液冷服務器領域，為AI電源的長期穩定運行提供了可靠的解決方案。
01 冷板沖擊：電解電容面臨的嚴苛新挑戰
與傳統風冷或均勻浸沒式液冷不同，冷板式液冷為電解電容帶來了獨特而嚴峻的可靠性挑戰。冷板的溫度直接受冷卻液流量和GPU工作負載影響，當AI服務器在執行高負載訓練與空閑待機間切換時，電容器引腳和殼體焊點會因材料熱膨脹系數不同而承受巨大的循環應力。熱循環應力是首要殺手。平尚科技的測試數據顯示，在模擬的服務器啟停與負載變化工況下，緊貼冷板的電容安裝點可能在30分鐘內經歷超過40℃的溫度波動。這種交變應力會加速電容器內部材料的老化，并可能導致外部引腳焊接點的疲勞開裂。機械振動與沖擊是另一個考驗。冷板內冷卻液的快速流動與泵的啟停會誘發低頻振動。普通工業級電解電容的電解液在這種持續振動下，可能因內部壓力變化而發生微滲漏，長期積累將導致電容性能劣化。冷板環境下的 “三明治”熱管理結構也對電容的長期密封性提出了更高要求。電容器必須同時耐受冷卻液的潛在化學影響和冷板帶來的強大機械夾持力。
02 車規級認證：可靠性設計的基石面對冷板沖擊的復合應力，源自汽車電子領域的可靠性標準成為AI電源電解電容設計的堅實基石。平尚科技所通過的IATF 16949質量管理體系認證，確保其產品從設計、材料到生產的全流程都具備高度的可靠性與一致性。車規級標準的核心在于應對極端環境與長壽命要求。例如，汽車發動機艙內的電子部件需要耐受-40℃至125℃甚至更高的溫度范圍，并承受來自路面的持續振動。平尚科技將這一理念應用于AI電源電容：其車規級電解電容產品通過采用高純度鋁箔、新型電解質配方以及優化的電極結構，在105℃的額定工作溫度下，基準壽命可達8000小時。若工作溫度能通過冷板有效降低至85℃，其預期壽命可延長至32000小時。為了驗證其可靠性，平尚科技建立了涵蓋 “溫度-振動”復合應力 的測試平臺，模擬冷板液冷環境中的溫變與振動條件，確保產品在極限工況下仍能穩定工作。
03 對比測試：車規級與工業級電解電容的性能分野
為量化車規級設計在冷板沖擊下的優勢，平尚科技對自家通過AEC-Q200認證的車規級電解電容與市售普通工業級產品進行了對比測試。在關鍵的高溫穩定性方面，車規級電解電容在-40℃至125℃的寬溫范圍內，其容量保持率可維持在95%以上。而普通工業級液態電解電容在超過85℃的高溫下，容量衰減往往超過20%。這一差異意味著在冷板局部高溫點，車規級電容能更穩定地為GPU核心提供能量，確保總線電壓波動被嚴格控制在±2%的設計要求內。在耐受紋波電流能力方面，車規級產品同樣表現突出。在125℃環境溫度下，施加1.5倍額定紋波電流進行加速老化測試。經過3000小時后，平尚科技的車規級電解電容容量衰減控制在±8%以內，等效串聯電阻增長不超過初始值的1.5倍。這是其長壽命的保證。下圖的表格對比了在模擬冷板環境下兩類電容的關鍵性能差異：
04 可靠性設計的關鍵：材料、結構與安裝
平尚科技的車規級電解電容在應對冷板沖擊時，從多個維度進行了針對性的可靠性設計。在材料層面，采用了新型耐高溫電解質配方和高純度電極箔，這使其在冷板環境可能遇到的局部高溫下，仍能維持較低的等效串聯電阻，例如在100kHz頻率下可控制在25mΩ以內，有效抑制電源噪聲。在結構層面，強化了內部機械支撐和外部引腳焊接工藝。通過優化焊接工藝和增加緩沖結構，使電容器能夠更好地吸收由冷板傳導來的熱應力和機械振動，避免引腳因疲勞而失效。在安裝與熱管理設計方面，平尚科技提供了專業的指導。例如，建議在PCB布局時為緊貼冷板的電容預留一定的熱應力緩沖空間，并優化其與冷板的導熱路徑，確保電容產生的熱量能高效散發，避免形成局部熱點。
05 應用實例：穩定支撐液冷AI服務器
平尚科技的車規級電解電容解決方案已在多個實際AI服務器項目中得到驗證。在某國產AI訓練服務器的電源模塊中，采用了平尚科技的定制化車規級電解電容方案。在滿載運行狀態下，該方案成功將GPU核心供電的紋波噪聲控制在12mV以內，同時將整機電源效率提升至94%。電容在冷板環境下持續運行超過2000小時，各項參數變化均保持在預期范圍內，展現了卓越的可靠性。此案例證明，通過科學的可靠性設計和嚴格的選型，電解電容完全能夠勝任液冷AI電源中嚴苛的“冷板沖擊”環境，為持續、穩定的澎湃算力提供堅實基礎。在追求極限算力的AI時代，供電系統的可靠性是數據中心穩定運行的基石。面對冷板液冷帶來的熱與力的雙重沖擊，源自汽車電子嚴苛標準的車規級電解電容，憑借其在材料、工藝和測試上的全面可靠性設計，展現出了無可替代的優勢。
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平尚科技將車規級的品質基因注入工業級液冷應用，讓每一顆在冷板沖擊下工作的電解電容，都成為保障AI算力永不間斷的可靠衛士。
