AI DC供电新方案有望助力SiC/GaN打开成长空间

核心观点 ⚫AI DC高压、高效成为重要趋势，HVDC、SST等供电新方案需求方向明确。从通算到智算，AIDC的电力需求激增，高压、高效成为重要趋势。现有供电链路包含多级AC/DC与DC/DC转换，层层损耗让效率降低，增加了故障点与维护负担。随着单机柜功耗的不断提升，继续采用传统交流配电方案将推高下一代数据中心部署的资本支出和运营成本。因此，更高效、更紧凑、更智能的供电架构已成为迫切需求。基于提升数据中心供电效率的要求，英伟达联合产业链伙伴提出使用800VHVDC供电架构，有望大幅提升供电效率、节省电费。进一步地，SST固态变压器有望成为未来主流的供电系统变压方案。SST通过电力电子技术实现能量传递和电力变换，与传统变压器比，SST具有效率更高、电力品质更好、模块化程度高、性能稳定等优点，能大幅提升空间利用率和供电效率。SST长期有望成为数据中心直流供电变压方案的最佳选择，英伟达在AI DC白皮书中指出将SST方案作为远期供电架构主流技术方案。 薛宏伟执业证书编号：S0860524110001xuehongwei@orientsec.com.cn021-63326320蒯剑执业证书编号：S0860514050005香港证监会牌照：BPT856kuaijian@orientsec.com.cn021-63326320韩潇锐执业证书编号：S0860523080004hanxiaorui@orientsec.com.cn021-63326320 ⚫部分投资者认为SiC/GaN行业未来成长空间可能有限。根据Yole和灼识咨询数据，2024年碳化硅在全球功率半导体中的渗透率为4.9%；根据弗若斯特沙利文数据，2023年氮化镓在功率半导体中的渗透率为0.5%。由于碳化硅车型在新能源车领域的渗透率逐步迈向较高水平等原因，部分投资者认为宽禁带半导体未来需求成长空间可能有限。 ⚫我们认为，HVDC、SST等AI DC供电新方案对SiC/GaN器件需求提升，有望打开产业成长空间。相比传统硅基器件，宽禁带半导体器件能提高电源功率密度，减小变压器体积。未来HVDC供电架构中，SST、DC-DC电源等环节对SiC/GaN均具有较强确定性需求。英伟达已经宣布与纳微半导体、英诺赛科、英飞凌等多家SiC/GaN厂商合作。我们认为，SiC/GaN在AI DC供电系统中的应用潜力尚未完全挖掘，根据行家说三代半公众号及纳微半导体数据，到2030年应用于800V HVDC数据中心供电系统的SiC/GaN市场规模可达27亿美元。未来，AI算力设施SiC/GaN器件需求有望持续提升，打开产业成长空间。 李晋杰执业证书编号：S0860125070012lijinjie@orientsec.com.cn021-63326320 碳化硅材料有望应用于先进封装，打开成长空间2025-09-07AI服务器市场保持增长，硬件升级正当其时2025-09-05AI算力设施需求驱动，SiC/GaN打开成长空间2025-08-02 投资建议与投资标的 ⚫HVDC、SST等供电新方案方向明确，AI服务器及数据中心需求有望打开SiC/GaN功率器件成长空间。相关标的：GaN行业龙头英诺赛科；碳化硅衬底行业领军者天岳先进；深入布局SiC/GaN功率器件的头部功率器件厂商华润微、新洁能、斯达半导；布局SiC功率器件业务的晶圆代工企业芯联集成-U；功率被动器件公司法拉电子、江海股份；布局宽禁带半导体设备市场的中微公司等。此外，HVDC、SST等供电新方案的发展以及SiC/GaN功率器件的成熟有望助力服务器电源厂商打开市场空间，相关标的：为英伟达800V HVDC架构提供电源系统组件的比亚迪电子、布局高功率服务器电源业务的领益智造等。 风险提示 消费电子需求不及预期，AI落地不及预期，竞争格局变化。 重大投资要素 我们区别于市场的观点 部分投资者认为SiC/GaN行业未来成长空间可能有限。根据Yole和灼识咨询数据，2024年碳化硅在全球功率半导体中的渗透率为4.9%；根据弗若斯特沙利文数据，2023年氮化镓在功率半导体中的渗透率为0.5%。由于碳化硅车型在新能源车领域的渗透率逐步迈向较高水平等原因，部分投资者认为宽禁带半导体未来需求空间可能受限。 我们认为，HVDC、SST等AIDC供电新方案对SiC/GaN器件需求提升，有望打开产业成长空间。基于提升数据中心供电效率的要求，英伟达联合产业链伙伴提出800V AI数据中心供电蓝图，预计将于2027年全面落地。进一步地，SST固态变压器方案大幅提升空间利用率和供电效率，英伟达有望将SST方案作为远期供电架构主流技术方案。相比传统硅基器件，宽禁带半导体器件能提高电源功率密度，减小变压器体积。未来HVDC供电架构中，SST、DC-DC电源等环节对SiC/GaN均具有较强确定性需求。英伟达已经宣布与纳微半导体、英诺赛科、英飞凌等多家SiC/GaN厂商合作。我们认为，SiC/GaN在AIDC供电系统中的应用潜力尚未完全挖掘，根据行家说三代半公众号及纳微半导体数据，到2030年应用于800V HVDC数据中心供电系统的SiC/GaN市场规模可达27亿美元。未来，AI算力设施SiC/GaN器件需求有望持续提升，打开产业成长空间。 核心逻辑/核心变量 核心逻辑：受AI数据中心新供电架构需求驱动，SiC/GaN有望打开成长空间。 核心变量：新建AI数据中心数量；HVDC供电架构及SST方案渗透率；SiC/GaN用量。 股价上涨的催化因素 新建AI数据中心显著提升；HVDC供电架构及SST方案应用显著提速；AI数据中心内SiC/GaN用量显著提升。 投资建议与投资标的 HVDC、SST等供电新方案方向明确，AI服务器及数据中心需求有望打开SiC/GaN功率器件成长空间。相关标的：GaN行业龙头英诺赛科；碳化硅衬底行业领军者天岳先进；深度布局SiC/GaN功率器件的头部功率器件厂商华润微、新洁能、斯达半导；布局SiC功率器件业务的晶圆代工企业芯联集成-U；功率被动器件公司法拉电子、江海股份；布局宽禁带半导体设备市场的中微公司等。此外，HVDC、SST等供电新方案的发展以及SiC/GaN功率器件的成熟有望助力服务器电源厂商打开市场空间，相关标的：为英伟达800VHVDC架构提供电源系统组件的比亚迪电子、布局高功率服务器电源业务的领益智造等。 风险提示 消费电子需求不及预期，AI落地不及预期，竞争格局变化。 目录 1．AI数据中心功率要求提升，英伟达推进800V HVDC供电架构.................6 1.1AI数据中心功率要求提升，高压、高效成为重要趋势..................................................61.2英伟达推动AI数据中心供电架构向800V HVDC演进.................................................6 2．SST性能优势明显，有望成为未来主流变压方案......................................9 2.1SST固态变压器具有效率高、面积小等特点................................................................92.2SST适应数据中心功耗需求，有望成为未来主流变压方案.........................................102.3SST方案逐步成熟，头部厂商持续布局.....................................................................11 3．HVDC及SST方案对功率半导体性能要求提升，SiC/GaN有望打开成长空 间................................................................................................................133.1HVDC及SST方案对功率半导体要求提升，SiC/GaN有望持续渗透.........................133.2AI DC需求有望助力SiC/GaN进一步打开市场空间...................................................15 4．SiC/GaN打开成长空间，相关标的有望深度受益....................................16 4.1英诺赛科：全球GaN行业龙头，进入英伟达HVDC合作商名录...............................164.2天岳先进：碳化硅衬底行业领军者，份额稳居全球前二.............................................184.3华润微：SiC/GaN产品力持续提升，收入快速成长....................................................194.4比亚迪电子：为英伟达800V HVDC架构提供电源系统组件......................................21 图表目录 图1：AIDC数据中心的单机功率有望显著提升（单位：kW每机柜）..........................................6图2：英伟达GPU机柜功率持续提升，Kyber代单机柜功率将达到1MW以上...........................6图3：传统AI服务器及数据中心供电系统中包括多个电压转换环节.............................................7图4：在AI算力需求推动下，数据中心的电力需求将在未来十年激增.........................................7图5：英伟达推出下一代800V HVDC架构，在数据中心外直接将13.8kV交流电转换为800V高压直流..........................................................................................................................................8图6：英伟达800 HVDC MGX架构将800伏直流电直接引入机柜，并分配至各计算节点..........8图7：使用800V HVDC相较于415 VAC可使导线传输功率提高157%......................................8图8：转向800V HVDC架构后一座30MW的AIDC一年可节省1220万元电费.........................9图9：固态变压器比传统变压器效率更高...................................................................................10图10：固态变压器能通过控制谐波进行精确电压调节................................................................10图11：在电动车充电解决方案中，采用1.2MW SST后重量、安装空间、效率均明显改善.......10图12：英伟达有望将SST方案作为远期供电架构主流技术方案................................................11图13：与传统方案比，SST效率和占地面积具有明显优势........................................................11