中金研報定調(diào)2026為落地元年：SiC與GaN“左右開弓”，AI數(shù)據(jù)中心800V高壓架構每年節(jié)省51億美元電費
時間：2026-07-06人氣：作者： 小編
2026年6月30日，中金公司發(fā)布的一份研報在數(shù)字能源投資圈引發(fā)廣泛關注 。這份研報的核心判斷只有一句話，卻足以改寫整個功率半導體行業(yè)的敘事邏輯： 2026年是AI數(shù)據(jù)中心高壓架構的落地元年 。在AI算力走向高密度、連續(xù)滿載、強瞬態(tài)沖擊的產(chǎn)業(yè)背景下，數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的高壓化轉型已不再是“要不要做”的問題，而是“誰能最快做到”的競賽 。而在這場競賽中，碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）——第三代化合物半導體的兩顆明珠——正以前所未有的速度從實驗室走向機房，從“可選方案”變成“必然解” 。要理解這場變革的緊迫性，先看一組數(shù)字：英偉達Vera Rubin芯片單顆功耗已達2300W，搭配NVL72機架方案（單機柜集成72顆GPU），單機柜功耗將攀升至240至260kW 。而傳統(tǒng)的54V直流供電架構，面對這種功率密度早已力不從心。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心供電走的是“AC→DC→AC→DC”的多級轉換路徑，每個環(huán)節(jié)產(chǎn)生2%至3%的能量損耗，整體效率低下 。隨著AI時代的到來，單機架功率需求從30kW急劇躍升至1MW以上，傳統(tǒng)架構面臨嚴重的銅耗激增和散熱難題 。這倒逼數(shù)據(jù)中心供電架構必須進行根本性變革。英偉達在GTC 2026大會上明確提出了800V HVDC（高壓直流）供電方案 。這一方案采用“一次整流+直流直供”的創(chuàng)新模式，能夠顯著減少45%的銅材用量，并將端到端供電效率提升至98.5% 。中金證券等機構預計，一代產(chǎn)品功率將達到660kW，后續(xù)將向1.2MW功率級別迭代升級 。800V HVDC的本質(zhì)不是簡單升壓，而是把長距離配電從低壓大電流變成高壓小電流，再在tray或板級附近降壓 。這將大幅降低母線電流，減少線路損耗，同時縮減線纜截面積和機柜體積 。華為數(shù)據(jù)中心能源首席技術專家王亮在2026 Open AI Infra Summit上直言：“在高密智算場景，走向800V直流電是必然趨勢。” 他指出，800V直流供電架構可以解決AIDC大功率傳輸?shù)膿p耗問題以及適配高功率密度機柜的供電需求，同時通過部署分級儲能系統(tǒng)，可以有效解決負載功率波動對電網(wǎng)的沖擊 。不過他也坦言，當前800V供配電系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未成熟，需要業(yè)界共同推動 。中金研報最引人注目的觀點，是提出了“SiC左，GaN向右”的市場格局 。這個“左右”之分，以數(shù)據(jù)中心的物理布局為分界線 。SiC器件專為高壓高溫工作環(huán)境設計，最適合 機房側（灰區(qū)） ——也就是電力以800V直流電或更高電壓進入建筑、需要進行高效轉換的設施側場景 。具體應用包括固態(tài)變壓器、電源單元和儲能系統(tǒng) 。而GaN則憑借更小封裝尺寸下更高頻率的開關能力，適用于 機柜內(nèi)（白區(qū)） ——空間緊湊、功率密度要求極高的機架級應用，如中間母線轉換和處理器電源管理 。這一分工并非人為劃分，而是由兩種材料的物理特性決定的。SiC耐高壓、耐高溫，適合處理從電網(wǎng)到機架的高壓電力轉換 ；GaN開關頻率更高、體積更小，適合在機柜內(nèi)部有限空間內(nèi)實現(xiàn)高頻高效的電源管理 。中金測算， 2030年單MW數(shù)據(jù)中心建設對應的SiC器件需求有望達到1.0萬顆、價值22萬美元，GaN器件需求2.1萬顆、價值4.9萬美元 。整體市場空間極為廣闊 。這一判斷與更廣泛的市場趨勢相吻合。根據(jù)IndexBox的數(shù)據(jù)，受數(shù)據(jù)中心電氣化和寬禁帶半導體采用推動，全球數(shù)字電源控制器市場預計在2026年至2035年間以7%至9%的復合年增長率擴張。寬禁帶半導體在數(shù)字電源控制器單元中的占比預計將從2026年的約15%增長至2035年的近30% 。中金研報揭示的另一個關鍵信息是經(jīng)濟賬。根據(jù)Energy Innovation的模型，若以滿足預期的美國至2030年電力需求增長為目標，采用以化石燃料為重心的方案將使消費者年度電費增加300億美元 。而加速清潔能源路徑—— 包括寬禁帶半導體帶來的能效提升——將使這一成本削減51億美元，降幅達17% 。在燃料價格飆升情景下，節(jié)省金額將增至84億美元 。這一數(shù)據(jù)揭示了SiC/GaN替換潮背后的核心驅動力： 它不是錦上添花的技術升級，而是算力爆炸時代唯一可行的經(jīng)濟解 。當前，碳化硅和氮化鎵市場正經(jīng)歷從“新能源驅動”向“算力需求拉動”的歷史性動能切換 。根據(jù)CitriniResearch測算，每1MW AI機柜電源轉換BOM成本中，SiC、GaN等寬禁帶器件占新增成本64%。預計2024至2030年SiC市場規(guī)模將由35億美元增至124億美元 。美國銀行預測，SiC在AI模擬市場的復合年增長率將高達63%，GaN將達到69%；兩者合計占比將從2025年的不足4%增長至2030年的超過12% 。另有機構預測，GaN和SiC在AI數(shù)據(jù)中心的采用率將在2025至2030年間以66%至87%的驚人復合年增長率擴張 。產(chǎn)業(yè)鏈競速：誰在搶占800V高地？這場技術變革已經(jīng)吸引了全球功率半導體巨頭競相布局。英飛凌于2025年5月宣布與英偉達合作開發(fā)新一代800V高壓直流系統(tǒng)，覆蓋硅（Si）、碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）全材料技術路線 。英飛凌在Gartner于2026年5月發(fā)布的報告中被列為“AI數(shù)據(jù)中心電源半導體領域最值得關注的企業(yè)”，預計其2027財年在AI市場的營收將達到25億歐元 。其“電網(wǎng)到芯片”產(chǎn)品組合覆蓋了從固態(tài)變壓器到處理器級電源管理的每一個轉換環(huán)節(jié) 。值得關注的是中國企業(yè)的表現(xiàn)。 英諾賽科是英偉達800V生態(tài)中唯一的中國芯片供應商 ，提供從800V到1V的全鏈路GaN解決方案 。作為少數(shù)公開參與英偉達800VDC生態(tài)體系的中國第三代半導體廠商，英諾賽科的出現(xiàn)標志著中國企業(yè)在全球AI數(shù)據(jù)中心供電產(chǎn)業(yè)鏈中已占據(jù)關鍵席位 。中游電源系統(tǒng)集成領域同樣競爭激烈。維諦、臺達、麥格米特等行業(yè)領先企業(yè)已積極響應，公布了各自的800V HVDC sidecar及DC-DC解決方案 。麥格米特是英偉達指定的電源供應商，已成功推出800V/570kW的Side Rack解決方案 。在更上游的固態(tài)變壓器（SST）領域，華為首提SST戰(zhàn)略，通過電力電子器件替代傳統(tǒng)鐵芯銅線，將AC/DC整流、DC/DC變換高度集成，可直接將中壓交流轉換為800V直流，體積較傳統(tǒng)方案縮減60%至90% 。SST還具備傳統(tǒng)變壓器無法實現(xiàn)的雙向功率流動、無功補償、毫秒級響應消除電壓暫降等功能 。中金在研報中判斷， 短期高壓架構對三代半導體供給沖擊有限，長期期權更應被合理定價 。隨著刀片電源、集中整流及固態(tài)變壓器等技術落地，長期需求增長的確定性正在不斷增強 。對投資者而言，中金的投資主題為輪動進入化合物半導體領域提供了清晰的框架：英飛凌作為業(yè)務覆蓋全面的電源半導體領導者，在整個AI電源鏈上均有布局；納微半導體等GaN專業(yè)廠商提供了純正的機架級機會；而Wolfspeed和安森美半導體則在SiC領域面向設施側應用 。2026年，正是這場架構轉型正式啟動之年 。“SiC左，GaN向右”，800V高壓直流正在重新繪制AI數(shù)據(jù)中心供電的產(chǎn)業(yè)地圖。
標簽：
新數(shù)字能源|AI算力|英偉達2026-02-09
新數(shù)字能源|五部門聯(lián)合定調(diào)|綠電2026-02-12
新數(shù)字能源|科華數(shù)能|儲能2026-04-03
新數(shù)字能源|英偉達|續(xù)航2026-06-12
