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　　中金點睛

　　在AI算力走向高密度、連續滿載、強瞬態衝擊之後，高壓架構是數據中心供電系統發展的確定方向。在硬件技術進步推動下，2026年數據中心高壓架構迎來落地元年。我們認為，SiC/GaN等核心第三代化合物半導體器件有望持續受益於數據中心電力相關係統升級，SiC有望統領機房側（灰區）應用，而GaN有望在機櫃內（白區）大規模滲透，從灰、白區分界線形成「SiC左，GaN向右」的市場格局，共同受益於數據中心電源方案迭代。

　　摘要

　　數據中心供電方案變革之下，SiC/GaN產業需求有望迎來明顯受益，有望帶來廣闊的市場空間。在數據中心算力芯片功率密度提升，能源轉換效率要求不斷嚴苛的背景下，第三代化合物半導體SiC/GaN憑藉物理特性優勢，有望在機房側和機櫃側逐步對Si基功率半導體形成替代。我們測算，2030年單MW數據中心建設對應的SiC器件/GaN器件有望分別達到1.0/2.1萬顆，對應單MW價值量有望達22萬/4.9萬美元，市場空間可觀。

　　從投資節奏上來看，短期高壓架構對三代半導體供給衝擊有限，長期期權更應被合理定價。結合Semi Analysis的研究結論，我們認同數據中心供電架構的變革會經歷四個發展階段，2026-2030年間，機櫃（白區）及機房（灰區）側有望逐步被800V/±400VDC系統改造，並驅動第三代化合物半導體需求增長。短期1-2年內800V邊櫃（Sidecar）引領的過渡架構可能對SiC的需求拉動有限，但是隨着：1）機櫃側刀片降壓甚至800V-6V的高密度電源轉換、2）機房側集中整流、3）SST等需求落地，我們認為SiC/GaN相關公司的長期期權更應被合理定價。

　　中國企業迎來確定性成長機會。我們認為中國企業已在SiC/GaN領域實現深度佈局，競爭力持續提升；未來中國第三代化合物半導體產業鏈公司有望較大幅度受益於數據中心高壓架構的滲透。

　　風險

　　800VDC產業進度不及預期或OCP±400V方案替代風險；行業競爭加劇及價格下行風險；客戶認證及訂單轉化不及預期風險。

　　Text

　　正文

　　高壓架構引領數據中心供電架構發展趨勢

　　我們認為，高壓架構是在AI算力走向高密度、連續滿載、強瞬態衝擊之後，數據中心供電系統跨過傳統架構物理極限後的「必然解」。詳細來講，隨着算力規模增大，目前數據中心供電也開始面臨難題，其主要在於機櫃功率密度呈數量級躍升、GPU/整機架負載由穩態轉向微秒至毫秒級劇烈波動、傳統低壓交流/低壓直流鏈路在電流、銅耗、變換級數、散熱、佔地、可靠性和交付速度上同步碰壁。

　　AI算力需求爆發打破了傳統供電架構的適配基礎

　　AI機櫃功率密度已經呈現數量級躍升。我們看到，英偉達迭代產品持續推高單機櫃功率。根據英偉達預測，Hopper架構機櫃功率約40kW，Blackwell GB300 NVL72架構升至140kW，下一代Rubin架構超200kW，2027年Kyber規劃功率超600kW，2028年Feynman架構將突破1MW。因此，相較傳統7kW機櫃功率標準，未來單機櫃功率提升近140倍，屬於跨量級增長，我們認為這會遠超傳統架構承載能力。

　　圖表1：英偉達機櫃級解決方案參數表

　　資料來源：英偉達官網，中金公司研究部

　　傳統低壓交流供電架構存在物理瓶頸

　　數據中心若繼續採用低壓交流架構，其瓶頸之一在於大電流帶來了較高損耗與物料壓力。功率不變時，低電壓意味着高電流。供電架構是否可持續，底層首先受三個式子支配：

　　其中，功率P給定時，電壓U越低，電流I越大；而導體損耗與發熱按增長。為了降低損耗，按公式推斷我們只能擴大導體截面積，也就是消耗更多銅、使用更大的連接器與母排，這進一步推升了體積、重量、成本與安裝複雜度。

　　高電流問題在AI數據中心裏最終會轉化為銅材問題。根據S&P Global《Copper in the Age of AI》[1]數據，AI數據中心銅需求顯著高於傳統數據中心，中國AI訓練數據中心銅強度高達47噸/兆瓦，高於加密貨幣數據中心的21噸/兆瓦；非加密貨幣普通數據中心一般在30–40噸/兆瓦；超大規模AI數據中心單體銅用量可高達5萬噸，典型傳統數據中心約5000噸。因此，我們認為若仍沿用傳統低壓方式，銅纜和銅排數量增長會變得不可持續。

　　圖表2：傳統數據中心供電架構

　　資料來源：Infineon官網，Semi Analysis，中金公司研究部

　　瓶頸之二在於交流系統的固有技術缺陷不再適配AI場景。傳統交流鏈路下，每一級都在增加損耗與不確定性。傳統數據中心供電鏈路一般為：中壓交流輸入→變壓/配電→整流/PFC→UPS→配電櫃/母線→服務器PSU AC-DC→中間總線/板級DC-DC→GPU低壓大電流供電。傳統三相低壓交流系統存在三相平衡、諧波干擾、無功補償等固有技術問題，系統運維複雜度高、穩定性受限。但在AI場景下，這套架構缺點在於變換級數多，每一級都會貢獻效率損失、熱損失、空間佔用、控制耦合和故障點。AI訓練過程中，GPU集群會出現毫秒級大規模同步啓停，1GW數據中心可產生700MW瞬時功率震盪。交流系統僅能通過超配電網容量、消耗無效功率抹平波動，成本高、效率低。

　　不過需要強調的是，行業短期內存在另外一種演化可能性——由Google、Meta、Microsoft推動的OCP Diablo ±400 / Mt.Diablo分離式電源架構。該方案把傳統的電源和服務器同架改成Power rack+IT rack解耦（電源機櫃配套服務器機櫃，這將與我們後續將討論的英偉達800VDC方案的第一階段類似），由側櫃或獨立電源機架完成AC/DC變換和備電，再向IT機架輸出雙極±400VDC，標準覆蓋100kW至1MW/機架，並可通過並聯支持800kW至1MW+的高密度部署。它是當下超大規模雲廠商較為務實的過渡路線。OCP方案是一個兼顧效率、功率密度、標準化與可部署性的中間平台，並不是對800V終局的否定。當然，±400V方案並非沒有代價，其三線制結構決定了比單極800V多一根中線/公共端，系統還要處理正負載荷平衡與4極直流保護，在600kW以上場景下，佈線複雜度和系統控制難度都高於兩線制800V。

　　因此，我們維持800VDC代表中長期趨勢的判斷。中長期看，行業目標仍是更高電壓、更少轉換層級的800VDC架構乃至SST終局；僅短期看，OCP Diablo ±400V可能是HVDC率先規模化的一步。

　　四個階段的數據中心架構變化對應不同時期的SiC/GaN市場需求拆解

　　在供電架構高壓化、高頻化、高密度的迭代趨勢下，傳統硅基功率器件的性能短板持續凸顯，已難以匹配800VDC架構的升級需求，因此，具備優異物理特性的第三代寬禁帶半導體SiC、GaN器件迎來明確的替代增量空間。

　　從四個階段的總覽來看，第一階段在保留原有交流配電、變壓器、UPS、開關櫃基礎上，於機架側新增Sidecar（800VDC側掛電源櫃，後文我們將直接使用Sidecar這個名詞），把AC在靠近機架處整流為800VDC；第二階段架構與第一階段相似，仍以Sidecar在行級完成AC/DC，但降壓位置從機架內Power shelf（電源框，後文我們將直接使用Power shelf這個名詞）前移到Compute blade（計算刀片，後文我們將直接使用Compute blade這個名詞）板上模塊；第三階段中，灰空間專用整流器將415VAC直接轉為800VDC，再通過DC busway分發全鏈路；第四階段為SST終局，用SST把中壓交流直接轉換為800VDC，替代低壓變壓器和低壓整流器。

　　圖表3：Phase1-4總覽

　　資料來源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　那麼，在架構迭代的四個不同階段，由於不同功率轉換環節的電壓等級、工作頻率、功率規模差異顯著，SiC與GaN形成了清晰的分工，並呈現差異化滲透節奏。其中SiC器件在高壓耐受、大功率承載、高溫穩定性與技術成熟度方面優勢突出，適配高壓、大功率的前級電能轉換與電路保護場景，典型應用環節包含大功率PSU前端PFC、AC-DC轉換模塊、800V轉54V/50V降壓單元、設施級整流器、固態斷路器（SSCB）及固態變壓器（SST）等核心設備。GaN器件則在中低壓工況下具備較優的高頻特性、小型化優勢與功率密度優勢，更適配精細化、高頻次的後端降壓轉換場景，核心應用於54V轉12V降壓模塊、高功率IBC、貼近計算模組的緊湊型DC-DC轉換單元。

　　圖表4：SiC向左，GaN向右，成為數據中心高壓架構的必然解

　　資料來源：英偉達官網，Semi Analysis，中金公司研究部

　　第1階段（2026/2027年）：白空間改造，側掛架過渡方案

　　第一階段改了什麼，沒改什麼

　　第一階段是先改白區、不動灰區的過渡性重構階段。原有數據中心的中壓變壓器、低壓交流配電、集中式UPS、開關設備基本維持不變；變化的是數據中心的White space（白區，即機櫃側，後續討論中我們將直接使用White space），在IT機架旁增加一台42U的HVDC power rack / sidecar，它從頂部母線槽接收415V/480VAC，完成整流後輸出800VDC到相鄰IT機架，同時集成BBU電池備電模塊與可選超級電容緩衝，以此完成從傳統AC入櫃到800VDC入櫃的第一次架構躍遷。白區改造的目的是把越來越龐大的電源系統從算力機架裏剝離出來，為GPU和冷卻釋放物理空間。

　　圖表5：Phase1 800VDC落地形態

　　資料來源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　第一階段解決了哪些白區痛點

　　一是釋放機架淨空間。把AC/DC移出機架可以減少IT機架內電源貨架佔用，為計算和冷卻釋放空間。這對2026/2027年的Vera Rubin及之後更高功率平台尤其重要，隨着機架功率提升到180–220kW甚至更高，若繼續把大功率PSU放置於機架裏，會迅速侵蝕GPU部署密度。

　　二是建立分佈式備電雛形。雖然集中式UPS在第二階段纔開始明顯退出，但第一階段的sidecar已經把BBU和可選超級電容集成進來，本質上已經在白區建立了分佈式備電雛形。其中，BBU負責秒級到分鐘級長時掉電續航，超級電容負責微秒到毫秒級瞬態吸收，兩者組合開始承接傳統UPS的一部分功能。

　　三是提升效率，不過幅度有限。第一階段效率改善不是躍遷式，由於灰區UPS和傳統AC骨幹仍在，當前AC基線效率約82.0%，第一階段小幅提升至83.7%，真正躍遷要到第二階段移除更多UPS雙變換後，效率纔到86.5%。

　　圖表6：Oberon架構800VDC機櫃供電拓撲

　　資料來源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　第一階段SiC角色：高壓入口先卡位

　　Sidecar前端AC-DC/整流/PFC是第一階段SiC最核心用量。800VDC下，SiC最適合高壓前端。傳統PSU主要依賴硅MOSFET，但在更高功率HVDC架構下，SiC更適合PFC和AC/DC前端。尤其是在White-space retrofit下，Sidecar側AC-DC模塊成本佔比58%，SiC是該部分核心高壓開關器件，因此第一階段SiC主要用量體現在Sidecar的前端整流/PFC/三相AC-DC模塊。

　　BBU高壓接口與雙向DC/DC是第二受益位置。BBU從原來5.5kW模塊向8–12kW升級，進一步向25kW爬坡。在光寶科技（LITEON集團）800VDC、660kW新一代高壓直流電源機櫃方案中，BBU蓄電池單元以5台22kW模組並聯組成單盤110kW儲能機架，採用3RU標準化結構，滿載工況可實現45s持續放電，承擔秒級斷電電壓穿越職能；其與毫秒級瞬態穩壓的超級電容形成時域互補，二者協同逐步替代傳統UPS核心功能，是AI機房去UPS化架構的關鍵配套儲能環節。

　　圖表7：800VDC電源機櫃BOM

　　資料來源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　以光寶科技800VDC 660kW側掛式電源機櫃為實際案例進行SiC器件測算，測算框架分為電源側（Power rack）與IT負載側（IT rack）兩大板塊：

　　圖表8：光寶 660kW 800VDC 整機櫃供電方案

　　資料來源：英偉達官網，光寶科技官網，Semi Analysis，中金公司研究部

　　► 側掛電源架（Power rack）模塊：

• Power shelf（110kW，3RU）：內部是6台18.3kW PSU並聯，三相圖騰柱PFC+LLC拓撲；整機4備3冗餘。

• DC PDU（直流配電單元，3RU）：內部含直流斷路器、防反接電路、浪湧保護。典型配置為2×1200V SiC MOSFET做防反接/預充電路；1×1200V SiC SBD做緩衝。

• BBSw/BBU（電池備份單元，3RU）：內置雙向DC/DC轉換器，實現電池與800V母線的雙向能量流動。典型配置：初級全橋4×1200V SiC MOSFET；次級同步整流4×650V SiC MOSFET；輔助電源1×650V SiC MOSFET。

• Power rack busbar（母線）本身是導體，無SiC器件。

　　► IT機櫃（IT rack）

• DC/DC power shelf（180kW，2RU）內部是8台22.5kW DC/DC PSU並聯，800V→50V相移全橋拓撲。單22.5kW PSU配置：初級全橋4×1200V SiC MOSFET；次級同步整流4×650V SiC MOSFET；輸入緩衝/防反接2×1200V SiC MOSFET；輔助電源1×650V SiC MOSFET；單台DC/DC PSU 11顆SiC器件故單台180kW power shelf 88顆SiC。

　　基於以上情況，我們測算第一階段全鏈路SiC用量為1594顆/MW。

　　圖表9：Phase 1 SiC用量測算

　　資料來源：英偉達官網，光寶科技官網，Semi Analysis，中金公司研究部

　　第2階段（2027/2028年）：800VDC原生計算帶來的轉折點

　　第二階段改了什麼

　　從架構變化看，第二階段最關鍵的轉折有兩點：

　　► 電壓降壓點從IT機架內部的Power shelf前移到Compute blade上的板載電源模塊。

　　電壓降壓點從機架內電源層架前移到計算刀片。根據Semi Analysis，Phase 1（Oberon）階段，機架內的Power shelf將800VDC降到約50VDC，再送往計算托盤；Phase 2（Kyber）：800VDC母線直接連接到Compute blade（計算刀片，後續討論中將直接使用），由On-blade power module負責最終降到約50V。由此帶來兩方面影響。第一，機架內部不再需要大體積的集中式電源層架。第二，高壓供電距離被拉長，低壓大電流距離被縮短。與此同時，機架形態也發生變化，從Power shelf主導到Compute blade主導。

　　► 第二，集中式低壓UPS開始退出，由機架級BBU與超級電容組成的分佈式UPS承接短時備電與瞬態緩衝。

　　圖表10：Phase 2 800VDC落地形態

　　資料來源： Semi Analysis，中金公司研究部

　　圖表11：Phase 2機櫃供電拓撲

　　資料來源：Semi Analysis ，中金公司研究部

　　從SiC/GaN用量角度來講，第二階段相比第一階段最關鍵的變化環節是On-blade power module。以下我們將圍繞該部分功率器件使用情況進行分析。

　　GaN使用情況

　　中間母線轉換器（IBC）是機櫃級配電與處理器最終電壓調節器（VRM）之間的轉換環節。它會生成一路中間母線電壓，供服務器托盤使用，再進一步降壓至GPU內核所需的1 V以下電壓，常見中間電壓規格包括50 V、12 V和6 V。傳統48 V/54V IBC架構，是低功率密度服務器集群採用的低壓機櫃母線方案；但當機櫃功率從100–160 kW提升至600 kW乃至1MW以上時，該架構的運行效率會顯著下降。

　　Phase 1與Phase 2都屬於白空間改造、灰空間基本不動、AC在列級Power rack整流成800VDC的過渡階段，差異不在上游，而在電壓最後一次大幅降壓發生的位置。Phase 1（Oberon）中，IT機櫃內部Power shelf把800VDC先降到約50VDC，再送入Compute tray；而到了Phase 2（Kyber），800VDC母線直接送到Compute blade，由Blade上的電源模塊完成最後一步高壓到中壓的轉換。因此，Phase 2的On-blade power module承擔的功能，正是IBC在高壓直流架構裏的新形態。IBC是Rack-level distribution與最終處理器VRM之間的中間總線轉換級，它生成50 V、12 V或6 V等中間母線。

　　我們認為，在Phase 2的On-blade socket上，GaN將替代大部分Phase1中對應位置的Power shelf中的SiC。因為Phase 2的核心目標是在Blade上完成高壓隔離轉換，同時滿足體積、散熱、厚度、可靠性與貼近GPU的集成要求。

　　我們測算將會有約為10，303~10，667顆/MW的GaN替代Phase1中對應位置的Power shelf中的大部分SiC用量，僅保留其中板級高壓熱插拔保護部分的SiC。

　　圖表12：Phase2 GaN用量測算

　　資料來源：TI官網，中金公司研究部

　　SiC用量變化量情況

　　一方面，在800V高壓直流架構的Phase2中，即便刀片端IBC主功率迴路全面採用GaN方案、大幅替代傳統SiC降壓需求，Hotswap（板級高壓熱插拔保護，後續討論將直接使用）仍是現階段刀片側較為確定的SiC剛需場景。根據英飛凌800V機櫃架構的官方參考設計（Infineon 400V/800V Hotswap reference design：12kW nominal TDP，採用 1200V CoolSiC JFET），服務器刀片在接入帶電800V直流母線時，必須依靠1200V SiC JFET實現可控預充、放電與浪湧抑制，保障高功率刀片在帶電狀態下安全插拔與維護。由於800V高壓母線容錯空間較低，系統需要具備穩定高壓線性區間、可承受故障衝擊能量的器件，這一嚴苛工況目前只能由SiC器件滿足。因此，Phase2刀片端SiC需求並不來自IBC主降壓回路，而是來自前置高壓保護支路，屬於不受GaN替代影響的剛性增量，也是第二階段SiC價值留存的核心來源。

　　另一方面，隨着數據中心400V/800V高壓直流架構大規模落地，傳統機械式斷路器響應速度無法匹配高壓直流系統的微秒級故障保護需求，固態斷路器（SSCB）成為800V供電體系新增的另一項SiC增量來源。在600V以上高壓直流工況下，碳化硅場效應管憑藉耐壓高、開關速度快、故障耐受能力強的優勢，成為SSCB的最優器件選型，主流適配750V、1200V、1700V高壓規格器件。SSCB的部署位置並不侷限於服務器刀片板載端，而是廣泛分佈在機櫃入口、支路層級、整排配電層級、機房配電中心、固態變壓器輸出支路等多級配電節點。我們測算SSCB部分SiC使用量為506顆/MW。

　　基於以上情況，我們測算第二階段整體全鏈路SiC用量約為1755顆/MW。

　　圖表13：Phase 2 SiC用量測算

　　資料來源：Semi Analysis，英偉達官網，光寶科技官網，Infineon官網，TI官網，中金公司研究部

　　第3階段（2028/2029年）：通過集中式整流器重新設計電氣架構

　　第三階段改變了什麼

　　圖表14：Phase 3 800V 落地形態

　　資料來源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　變化之一在於灰空間從交流分發中心，變成直流注入中心，這是第三階段變化最大的部分。第三階段裏MV變壓器和MV開關櫃依舊存在，LV變壓器也保留，用於把中壓降到415V AC供集中式整流器使用。真正被移除的是整流點以下為交流分發服務的設備。灰空間被一分為二：整流前仍然是傳統公用電網兼容的交流世界；整流後已經進入原生800VDC的直流世界。

　　其中最核心的新設備，是設施級集中式整流器。它承擔的工作不只是把415V AC變成800VDC，更重要的是把原來分散在一列列sidecar裏的整流能力，在灰區做成更大功率、更高效率、更強保護集成的設施級設備。

　　圖表15：Phase 3機櫃供電拓撲

　　資料來源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　白空間的變化體現在Battery rack替代Power rack。前兩階段中，白區核心增量設備是HVDC Power Rack / Sidecar，它同時承擔AC-DC整流、BBU、超級電容、DC配電；第三階段裏，AC-DC整流已上移到灰區，所以白區側櫃只剩三大組件，即DC/DC配電單元、BBU層架、CBU電容備份單元

　　第三階段SiC空間拆分

　　► 整流器：錨定行業主流100kW規格AC-DC整流模塊為最小測算單元，以1MW系統容量為基準測算

• 系統裝機規模：1MW額定功率理論需10台100kW整流模塊，疊加數據中心標配N+1冗餘設計與功率器件並聯降額工藝約束，綜合冗餘係數與降額係數後，落地實際裝機模塊數27台/MW；

• 單模塊SiC器件基準：該整流模塊沿用行業通用三相圖騰柱PFC+LLC拓撲，參考此前光寶800V電源PSU器件配置標準，單台模塊固定搭載14顆SiC器件（含PFC側MOS、LLC原邊MOS、輸出整流SBD）；

• 結合整機裝機台數與單模塊器件數量，測算得到整流環節單兆瓦SiC器件用量約378顆。

　　圖表16：半橋LLC拓撲結構

　　資料來源：安森美半導體官網，中金公司研究部

　　圖表17：三相維也納整流拓撲圖

　　資料來源：電力電子與新能源，中金公司研究部

　　► DC-DC配電（800VDC轉48VDC）：採用相移全橋+同步整流拓撲，以2.5kW規格服務器電源為基礎單元，依據單模塊標準化SiC配置與1MW負載所需整機台數，測算該環節SiC用量約4400顆/MW（650V規格器件）。

　　► BBU鋰電備份單元：參考Wolfspeed成熟雙向DC/DC方案，依託25kW模塊化雙向全橋產品定型參數，對應SiC用量720顆/MW；CBU超級電容單元電路拓撲、單機功率與SiC選型規則和BBU保持一致，單兆瓦碳化硅用量與BBU持平。

　　► 機房儲能PCS（BESS/ESS）：雙向全橋+LLC架構，選用250kW標準功率模塊，疊加N+1冗餘配置覈定整機裝機量，測算得到SiC需求80顆/MW。

　　► SSCB固態直流斷路器：與Phase 2部分 SSCB情況保持一致，維持506顆/MW的預測。

　　經過我們的測算，第三階段全鏈路SiC需求量為6948顆/MW。

　　圖表18：Phase 3 SiC用量拆解

　　資料來源：Infineon官網，TI官網，Semi Analysis，光寶科技官網，中金公司研究部

　　2026年6月Navitas GaNFast方案設計帶來的GaN增量分析

　　2026年6月3日，納微半導體Navitas官宣與英偉達MGX生態達成深度合作，旗下GaNFast氮化鎵方案正式嵌入英偉達800VDC AI基礎設施架構，我們認為這將直接影響第三階段刀片On-blade電源環節的功率半導體使用情況。電源分配板PDB直接替代傳統中間總線轉換器IBC，成為供電鏈路的關鍵變量。

　　本次合作核心在於用GaN直驅800V→6V，淘汰此前48V/54V IBC。

　　圖表19：服務器主板傳統三級轉換路徑 vs單級直接轉換路徑

　　資料來源：英偉達官網， Navitas官網，Semi Analysis ，中金公司研究部

　　納微GaNFast方案推出800V→6V電源分配板PDB，核心突破有三：一是拓撲重構，省去48V中間母線，800V通過16顆GaNFast芯片直降6V，直接對接後端VRM，完全替代原IBC功能。二是性能躍升，峯值效率97.5%、開關頻率1MHz、功率密度2100W/in³，板體超薄可貼合GPU佈設，適配Rubin Ultra/Kyber機架全系列算力單元。三是生態綁定，作為MGX生態官方指定方案，覆蓋英偉達新一代AI工廠全鏈路供電，2027年起隨800VDC架構規模化落地。

　　由此帶來的核心變量為GaN用量增加。原Phase2單MW算力GaN總用量10，303~10，667顆，調整後單MW GaN用量進一步增加至20，800顆。

　　圖表20：電源分配板PDB與GPU近端所需GaN顆數/MW測算

　　資料來源：英偉達官網，Navitas官網，Semi Analysis，中金公司研究部

　　需要強調的是，在供電架構演進的Phase2與Phase3階段，SiC器件帶來的增量空間並不顯著體現在服務器板載（On-blade）降壓電源側。當前板載側多為中低壓DC-DC變換場景，器件選型仍以低成本硅基或低壓GaN為主，高壓SiC的性能優勢無法充分釋放。

　　第4階段（2029年以後）：SST終局形態

　　為什麼是終局形態，變化在哪

　　第四階段被定義為「SST最終形態」，同時取消了低壓變壓器層和低壓整流層。第三階段雖然已經把整流點推到灰區，通過集中式整流器形成設施級800VDC主幹，但其上游仍然保留MV→LV變壓器和LV AC→800VDC整流器的串聯結構，第四階段則進一步壓縮為MVAC→800VDC單設備直轉，由此把第三階段仍保留的低壓交流過渡層徹底消除。

　　圖表21：Phase 4 SST架構落地形態

　　資料來源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　SST在數據中心裏是以高頻功率電子和高頻磁性器件為核心的中壓能量路由系統，是兆瓦級、以寬禁帶器件和中高頻磁件取代50/60Hz線頻變壓器和整流器的電力電子裝置。

　　我們認為有三個技術結果導致SST成為終局方案。其一，高頻化。傳統變壓器受50/60Hz制約，必須依賴大體積鐵芯與大量銅材；SST通過前級半導體把交流變為kHz—百kHz級高頻信號，使中頻/高頻變壓器體積顯著縮小。SST變壓頻率可達20kHz甚至100kHz以上。其二，模塊化。ISOP結構使SST可以按子模塊串並聯擴容，單模塊常見功率級集中在60–100kW，總系統則擴展到1MW–10MW。因此SST天然匹配AI數據中心「預製化、模塊化、快速交付」的建設方式。其三，原生多功能性。SST不是被動變壓器，而是主動控制設備，天然具備功率因數校正、諧波抑制、雙向功率流、儲能/新能源直流耦合等能力。

　　SST階段，短期SST樣機與小批量項目仍可採用IGBT過渡，中長期SiC大概率是規模化落地的核心成立條件

　　從中長期來看，沒有SiC，SST難以成立；有SiC，SST纔有高頻化與小型化。我們認為，當前更符合工程現實與成本最優解的SST核心CHB+DAB級聯ISOP架構，並不是全鏈路激進地把CHB和DAB都切換到SiC MOSFET，更大概率是CHB側以Si-IGBT為主、DAB側以SiC MOSFET為主的分層器件配置。原因在於CHB與DAB所處的工作區間、損耗構成、頻率目標、磁性件約束與成本彈性完全不同。CHB前級本質是中壓併網友好的低頻/中低頻整流級，典型開關頻率僅240Hz、2kHz、3kHz，且損耗更多由導通損耗和系統級器件數決定，因此SiC在這裏帶來的效率增益並不足以覆蓋其器件溢價與驅動/EMI/可靠性複雜度；而DAB隔離級則是SST的「心臟」，典型工作在30kHz、50kHz、70kHz，甚至100kHz以上，系統超過60%的損耗集中於此，高頻軟開關、高功率密度和高頻變壓器小型化都高度依賴低開關損耗器件，因此DAB採用SiC MOSFET是決定SST能否成立的關鍵前提。且已有實際案例支撐我們的觀點，韓國KRRI[2]的SST原型中，CHB用1.7kV Si-IGBT，開關頻率僅240Hz；DAB用1.7kV SiC MOSFET，開關頻率30kHz。

　　在價值量層面，SST把SiC的價值中心進一步從機櫃內部前移到站級高壓基礎設施側。具體來看，

　　► 每相約8-12個功率模塊。根據每相串聯模塊數 =單相整流峯值電壓/單模塊直流額定耐壓，以10kV線電壓三相電網測算，單相峯值直流≈10kV// =8.16kV，若單模塊耐壓680V，則每相串聯模塊數N=12。

　　► 三相合計36個模塊。每模塊若採用H橋0顆 + DAB 8顆SiC集成拓撲，則單模塊需8顆SiC MOSFET；則總計約288顆SiC MOSFET /120kW。SST SiC MOSFET密度2.4顆/kW，在單機櫃800kW基準情景下，若按單櫃等額配置SST容量，1920顆SiC MOSFET。

　　最終，經過我們的測算，SST所在的灰區含SiC價值量佔全鏈路SiC價值量的54%，顯著高於前三個階段。

　　圖表22：Phase 4 SiC用量測算

　　資料來源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　SiC/GaN價值空間從零散器件到全SST架構的躍升

　　數據中心800V高壓直流供電體系正沿Phase1→Phase4路徑迭代，每一輪架構升級均推動SiC單MW硬件價值顯著抬升。從早期僅在機櫃低壓電源環節零散使用SiC，到配電、整流環節逐步滲透，最終升級至全固態變壓器SST架構，單MW SiC硬件價值由初始階段的1~2.5萬美元，逐步上探至27萬美元，呈現清晰的階梯式增長特徵。其中，SST環節因電壓等級、功率密度的雙重升級，成為全鏈路價值彈性最大的環節。

　　測算假設方面，本次測算對SiC、GaN器件單價採用行業頭部廠商長協批量採購價格作為基準假設：

　　► SiC器件區分架構階段定價，非SST機櫃級、UPS/PDU外設、800V過渡、完整SST架構分別匹配對應功率段1200V級SiCMOSFET量產長協價格；GaN器件按應用場景差異化取值，800V側650V集成GaNIC、低壓100V級GaN芯粒、GPU近端內置GaN分別參考海外原廠規模化AI服務器訂單成交價，未採用零售分銷高價，貼合數據中心大批量採購的真實產業定價環境。非SST/機櫃內器件側，我們取批量LTA長協單價$2.5-3.5/顆，UPS/PDU/BESS外設插入側我們取批量LTA長協單價$3.5-5/顆，800V過渡/早期SST端，我們取批量LTA長協單價基準$10/顆，SST中，3.3kVSiC取批量LTA長協單價基準$50/顆，1200V規格SiC批量LTA長協單價基準取$15-20/顆。

　　► GaN器件方面，Phase2中800V→50V on-blade HV IBC上使用的GaN長協單價我們取基準$3.8/顆，50V→12V低壓IBC上使用的GaN長協單價我們取基準$2.2/顆；Phase3/4中，Navitas GaN單塊PDB上使用的GaN長協單價我們取基準$3.2/顆，GPU近端使用的GaN長協單價我們取基準$2.2/顆。

　　根據以上假設與前文我們所測算的SiC/GaN對應階段所需的數量/MW，我們對SiC/GaN的未來價值量空間做出對應的測算如下：

　　► 從SiC用量與價值量空間來看，經過我們的測算：

• 數量維度：從Phase1的1594顆/MW增長至Phase4的9，886顆/MW，整體複合增速（CAGR）約83.73%；

• 價值維度：從Phase1的$2~15k/MW提升至Phase4的$220k/MW，整體複合增速（CAGR）達144.78-379.14%。

　　► 從GaN用量與價值量空間來看，經過我們的測算：

• 數量維度：從Phase2開始切入的10，303-10，667顆/MW增長至Phase3/4的20，800-21，600顆/MW，整體複合增速（CAGR）約95-110%；

• 價值維度：從Phase2的$33~33.8k/MW提升至Phase3/4的$46.56-49.12k/MW，整體複合增速（CAGR）達38-49%。

　　圖表23：按落地時序劃分四檔價值空間：從機櫃零散電源→全SST架構的SiC/GaN 市場空間分層測算表

　　資料來源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　圖表24：SiC/GaN數量與價值量總覽

　　資料來源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　風險提示

　　800VDC架構產業化進度不及預期風險。我們認為，800VDC架構有望成為AI數據中心高功率供電的重要演進方向，並帶動高壓整流、SST、高壓保護、BBU及高壓DC-DC等環節對SiC器件需求提升。但當前800VDC仍處於從樣機驗證、小批量導入走向規模部署的早期階段，行業在供電拓撲、冗餘方式、認證標準、運維體系及安全保護等方面仍存在較大分歧，不排除原生單端800VDC方案的大規模商用窗口由2027年推遲至2028年及以後的可能性。若後續800VDC、HVDC或SST的工程驗證、客戶認證及規模化落地節奏慢於預期，可能導致SiC在AI數據中心側的訂單兌現、收入確認及業績彈性低於預期。

　　OCP Diablo ±400V架構下SiC份額被侵蝕的風險。若後續高壓直流機架供電更多沿OCP Diablo / Mt.Diablo的雙極±400V路線落地，而非完全收斂到單極800V，則由於該架構輸出為+400V/0V/-400V三電平、單器件電壓應力可控制在650V級GaN可覆蓋區間，機架級HVDC→48V/50V及部分中間級變換環節，存在由650V GaN通過三電平拓撲分流部分SiC用量的可能。展開來講，母線原生自帶+400V/0V/-400V三電平，我們可以看到其天然輸出三電平波形，直接享受低THD（總諧波畸變率）優勢；無需額外增加分壓電容、NPC/ANPC鉗位器件，用成熟650VGaN就能實現，SiC用量更少。從拓撲原理看，Diablo架構依託母線天然中點形成等效三電平系統，無需額外增加飛跨電容、鉗位二極管等均衡電路，650VGaN可覆蓋全功率變換鏈路耐壓需求。當然，反過來說，此處SiC的風險亦體現為GaN的滲透機會。

　　行業競爭加劇及價格下行風險。隨着6英寸向8英寸遷移加快、國內外廠商持續擴產，SiC行業已由前期供給偏緊逐步轉入價格競爭階段。據維科網[3]，2025年全球碳化硅襯底（6英寸等效）規劃產能超過300萬片/年，而下游實際需求僅約150萬片（車用）加50萬片（光伏/儲能/工業）。國內更為激進：2023年中國6英寸導電型SiC襯底產能按年激增96%，根據領先光學官網[4]，預計2026年我國產能將佔全球產能的50%。同時，中國頭部廠商在8英寸襯底及器件環節加速擴產，海外龍頭在重組後亦可能通過高端產品和資本結構優化重新參與競爭。若未來行業擴產節奏繼續快於下游需求釋放，或二線廠商通過價格讓利爭奪訂單，可能導致SiC行業ASP持續承壓、毛利率修復慢於預期，進而影響相關企業盈利能力。

　　客戶認證及訂單轉化不及預期風險。隨着800VDC架構逐步向數據中心側導入，雲廠商、服務器廠及電源系統廠對高壓供電系統的可靠性、安全性、熱穩定性和持續運行能力要求顯著提升，通常需要較長周期完成樣機測試、小批量驗證和供應鏈認證。若相關SiC器件及系統在高壓保護、驅動、熱管理、故障切斷等環節的工程化表現不及預期，或樣機、送測無法順利轉化為規模訂單，可能影響相關廠商訂單節奏與收入增長。

　　[1]https：//www.spglobal.com/content/dam/spglobal/global-assets/en/special-reports/copper-in-the-age-of-ai/Copper%20in%20the%20Age%20of%20AI_Full%20Report_January%202026.pdf

　　[2]https：//digital-library.theiet.org/doi/full/10.1049/hve2.70061

　　[3]https：//xincailiao.ofweek.com/news/2026-05/ART-180423-8420-30687724.html

　　[4]https：//www.jstoptics.com/article-item-163.html

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責任編輯：凌辰