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　　中金点睛

　　在AI算力走向高密度、连续满载、强瞬态冲击之后，高压架构是数据中心供电系统发展的确定方向。在硬件技术进步推动下，2026年数据中心高压架构迎来落地元年。我们认为，SiC/GaN等核心第三代化合物半导体器件有望持续受益于数据中心电力相关系统升级，SiC有望统领机房侧（灰区）应用，而GaN有望在机柜内（白区）大规模渗透，从灰、白区分界线形成“SiC左，GaN向右”的市场格局，共同受益于数据中心电源方案迭代。

　　摘要

　　数据中心供电方案变革之下，SiC/GaN产业需求有望迎来明显受益，有望带来广阔的市场空间。在数据中心算力芯片功率密度提升，能源转换效率要求不断严苛的背景下，第三代化合物半导体SiC/GaN凭借物理特性优势，有望在机房侧和机柜侧逐步对Si基功率半导体形成替代。我们测算，2030年单MW数据中心建设对应的SiC器件/GaN器件有望分别达到1.0/2.1万颗，对应单MW价值量有望达22万/4.9万美元，市场空间可观。

　　从投资节奏上来看，短期高压架构对三代半导体供给冲击有限，长期期权更应被合理定价。结合Semi Analysis的研究结论，我们认同数据中心供电架构的变革会经历四个发展阶段，2026-2030年间，机柜（白区）及机房（灰区）侧有望逐步被800V/±400VDC系统改造，并驱动第三代化合物半导体需求增长。短期1-2年内800V边柜（Sidecar）引领的过渡架构可能对SiC的需求拉动有限，但是随着：1）机柜侧刀片降压甚至800V-6V的高密度电源转换、2）机房侧集中整流、3）SST等需求落地，我们认为SiC/GaN相关公司的长期期权更应被合理定价。

　　中国企业迎来确定性成长机会。我们认为中国企业已在SiC/GaN领域实现深度布局，竞争力持续提升；未来中国第三代化合物半导体产业链公司有望较大幅度受益于数据中心高压架构的渗透。

　　风险

　　800VDC产业进度不及预期或OCP±400V方案替代风险；行业竞争加剧及价格下行风险；客户认证及订单转化不及预期风险。

　　Text

　　正文

　　高压架构引领数据中心供电架构发展趋势

　　我们认为，高压架构是在AI算力走向高密度、连续满载、强瞬态冲击之后，数据中心供电系统跨过传统架构物理极限后的“必然解”。详细来讲，随着算力规模增大，目前数据中心供电也开始面临难题，其主要在于机柜功率密度呈数量级跃升、GPU/整机架负载由稳态转向微秒至毫秒级剧烈波动、传统低压交流/低压直流链路在电流、铜耗、变换级数、散热、占地、可靠性和交付速度上同步碰壁。

　　AI算力需求爆发打破了传统供电架构的适配基础

　　AI机柜功率密度已经呈现数量级跃升。我们看到，英伟达迭代产品持续推高单机柜功率。根据英伟达预测，Hopper架构机柜功率约40kW，Blackwell GB300 NVL72架构升至140kW，下一代Rubin架构超200kW，2027年Kyber规划功率超600kW，2028年Feynman架构将突破1MW。因此，相较传统7kW机柜功率标准，未来单机柜功率提升近140倍，属于跨量级增长，我们认为这会远超传统架构承载能力。

　　图表1：英伟达机柜级解决方案参数表

　　资料来源：英伟达官网，中金公司研究部

　　传统低压交流供电架构存在物理瓶颈

　　数据中心若继续采用低压交流架构，其瓶颈之一在于大电流带来了较高损耗与物料压力。功率不变时，低电压意味着高电流。供电架构是否可持续，底层首先受三个式子支配：

　　其中，功率P给定时，电压U越低，电流I越大；而导体损耗与发热按增长。为了降低损耗，按公式推断我们只能扩大导体截面积，也就是消耗更多铜、使用更大的连接器与母排，这进一步推升了体积、重量、成本与安装复杂度。

　　高电流问题在AI数据中心里最终会转化为铜材问题。根据S&P Global《Copper in the Age of AI》[1]数据，AI数据中心铜需求显著高于传统数据中心，中国AI训练数据中心铜强度高达47吨/兆瓦，高于加密货币数据中心的21吨/兆瓦；非加密货币普通数据中心一般在30–40吨/兆瓦；超大规模AI数据中心单体铜用量可高达5万吨，典型传统数据中心约5000吨。因此，我们认为若仍沿用传统低压方式，铜缆和铜排数量增长会变得不可持续。

　　图表2：传统数据中心供电架构

　　资料来源：Infineon官网，Semi Analysis，中金公司研究部

　　瓶颈之二在于交流系统的固有技术缺陷不再适配AI场景。传统交流链路下，每一级都在增加损耗与不确定性。传统数据中心供电链路一般为：中压交流输入→变压/配电→整流/PFC→UPS→配电柜/母线→服务器PSU AC-DC→中间总线/板级DC-DC→GPU低压大电流供电。传统三相低压交流系统存在三相平衡、谐波干扰、无功补偿等固有技术问题，系统运维复杂度高、稳定性受限。但在AI场景下，这套架构缺点在于变换级数多，每一级都会贡献效率损失、热损失、空间占用、控制耦合和故障点。AI训练过程中，GPU集群会出现毫秒级大规模同步启停，1GW数据中心可产生700MW瞬时功率震荡。交流系统仅能通过超配电网容量、消耗无效功率抹平波动，成本高、效率低。

　　不过需要强调的是，行业短期内存在另外一种演化可能性——由Google、Meta、Microsoft推动的OCP Diablo ±400 / Mt.Diablo分离式电源架构。该方案把传统的电源和服务器同架改成Power rack+IT rack解耦（电源机柜配套服务器机柜，这将与我们后续将讨论的英伟达800VDC方案的第一阶段类似），由侧柜或独立电源机架完成AC/DC变换和备电，再向IT机架输出双极±400VDC，标准覆盖100kW至1MW/机架，并可通过并联支持800kW至1MW+的高密度部署。它是当下超大规模云厂商较为务实的过渡路线。OCP方案是一个兼顾效率、功率密度、标准化与可部署性的中间平台，并不是对800V终局的否定。当然，±400V方案并非没有代价，其三线制结构决定了比单极800V多一根中线/公共端，系统还要处理正负载荷平衡与4极直流保护，在600kW以上场景下，布线复杂度和系统控制难度都高于两线制800V。

　　因此，我们维持800VDC代表中长期趋势的判断。中长期看，行业目标仍是更高电压、更少转换层级的800VDC架构乃至SST终局；仅短期看，OCP Diablo ±400V可能是HVDC率先规模化的一步。

　　四个阶段的数据中心架构变化对应不同时期的SiC/GaN市场需求拆解

　　在供电架构高压化、高频化、高密度的迭代趋势下，传统硅基功率器件的性能短板持续凸显，已难以匹配800VDC架构的升级需求，因此，具备优异物理特性的第三代宽禁带半导体SiC、GaN器件迎来明确的替代增量空间。

　　从四个阶段的总览来看，第一阶段在保留原有交流配电、变压器、UPS、开关柜基础上，于机架侧新增Sidecar（800VDC侧挂电源柜，后文我们将直接使用Sidecar这个名词），把AC在靠近机架处整流为800VDC；第二阶段架构与第一阶段相似，仍以Sidecar在行级完成AC/DC，但降压位置从机架内Power shelf（电源框，后文我们将直接使用Power shelf这个名词）前移到Compute blade（计算刀片，后文我们将直接使用Compute blade这个名词）板上模块；第三阶段中，灰空间专用整流器将415VAC直接转为800VDC，再通过DC busway分发全链路；第四阶段为SST终局，用SST把中压交流直接转换为800VDC，替代低压变压器和低压整流器。

　　图表3：Phase1-4总览

　　资料来源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　那么，在架构迭代的四个不同阶段，由于不同功率转换环节的电压等级、工作频率、功率规模差异显著，SiC与GaN形成了清晰的分工，并呈现差异化渗透节奏。其中SiC器件在高压耐受、大功率承载、高温稳定性与技术成熟度方面优势突出，适配高压、大功率的前级电能转换与电路保护场景，典型应用环节包含大功率PSU前端PFC、AC-DC转换模块、800V转54V/50V降压单元、设施级整流器、固态断路器（SSCB）及固态变压器（SST）等核心设备。GaN器件则在中低压工况下具备较优的高频特性、小型化优势与功率密度优势，更适配精细化、高频次的后端降压转换场景，核心应用于54V转12V降压模块、高功率IBC、贴近计算模组的紧凑型DC-DC转换单元。

　　图表4：SiC向左，GaN向右，成为数据中心高压架构的必然解

　　资料来源：英伟达官网，Semi Analysis，中金公司研究部

　　第1阶段（2026/2027年）：白空间改造，侧挂架过渡方案

　　第一阶段改了什么，没改什么

　　第一阶段是先改白区、不动灰区的过渡性重构阶段。原有数据中心的中压变压器、低压交流配电、集中式UPS、开关设备基本维持不变；变化的是数据中心的White space（白区，即机柜侧，后续讨论中我们将直接使用White space），在IT机架旁增加一台42U的HVDC power rack / sidecar，它从顶部母线槽接收415V/480VAC，完成整流后输出800VDC到相邻IT机架，同时集成BBU电池备电模块与可选超级电容缓冲，以此完成从传统AC入柜到800VDC入柜的第一次架构跃迁。白区改造的目的是把越来越庞大的电源系统从算力机架里剥离出来，为GPU和冷却释放物理空间。

　　图表5：Phase1 800VDC落地形态

　　资料来源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　第一阶段解决了哪些白区痛点

　　一是释放机架净空间。把AC/DC移出机架可以减少IT机架内电源货架占用，为计算和冷却释放空间。这对2026/2027年的Vera Rubin及之后更高功率平台尤其重要，随着机架功率提升到180–220kW甚至更高，若继续把大功率PSU放置于机架里，会迅速侵蚀GPU部署密度。

　　二是建立分布式备电雏形。虽然集中式UPS在第二阶段才开始明显退出，但第一阶段的sidecar已经把BBU和可选超级电容集成进来，本质上已经在白区建立了分布式备电雏形。其中，BBU负责秒级到分钟级长时掉电续航，超级电容负责微秒到毫秒级瞬态吸收，两者组合开始承接传统UPS的一部分功能。

　　三是提升效率，不过幅度有限。第一阶段效率改善不是跃迁式，由于灰区UPS和传统AC骨干仍在，当前AC基线效率约82.0%，第一阶段小幅提升至83.7%，真正跃迁要到第二阶段移除更多UPS双变换后，效率才到86.5%。

　　图表6：Oberon架构800VDC机柜供电拓扑

　　资料来源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　第一阶段SiC角色：高压入口先卡位

　　Sidecar前端AC-DC/整流/PFC是第一阶段SiC最核心用量。800VDC下，SiC最适合高压前端。传统PSU主要依赖硅MOSFET，但在更高功率HVDC架构下，SiC更适合PFC和AC/DC前端。尤其是在White-space retrofit下，Sidecar侧AC-DC模块成本占比58%，SiC是该部分核心高压开关器件，因此第一阶段SiC主要用量体现在Sidecar的前端整流/PFC/三相AC-DC模块。

　　BBU高压接口与双向DC/DC是第二受益位置。BBU从原来5.5kW模块向8–12kW升级，进一步向25kW爬坡。在光宝科技（LITEON集团）800VDC、660kW新一代高压直流电源机柜方案中，BBU蓄电池单元以5台22kW模组并联组成单盘110kW储能机架，采用3RU标准化结构，满载工况可实现45s持续放电，承担秒级断电电压穿越职能；其与毫秒级瞬态稳压的超级电容形成时域互补，二者协同逐步替代传统UPS核心功能，是AI机房去UPS化架构的关键配套储能环节。

　　图表7：800VDC电源机柜BOM

　　资料来源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　以光宝科技800VDC 660kW侧挂式电源机柜为实际案例进行SiC器件测算，测算框架分为电源侧（Power rack）与IT负载侧（IT rack）两大板块：

　　图表8：光宝 660kW 800VDC 整机柜供电方案

　　资料来源：英伟达官网，光宝科技官网，Semi Analysis，中金公司研究部

　　► 侧挂电源架（Power rack）模块：

• Power shelf（110kW，3RU）：内部是6台18.3kW PSU并联，三相图腾柱PFC+LLC拓扑；整机4备3冗余。

• DC PDU（直流配电单元，3RU）：内部含直流断路器、防反接电路、浪涌保护。典型配置为2×1200V SiC MOSFET做防反接/预充电路；1×1200V SiC SBD做缓冲。

• BBSw/BBU（电池备份单元，3RU）：内置双向DC/DC转换器，实现电池与800V母线的双向能量流动。典型配置：初级全桥4×1200V SiC MOSFET；次级同步整流4×650V SiC MOSFET；辅助电源1×650V SiC MOSFET。

• Power rack busbar（母线）本身是导体，无SiC器件。

　　► IT机柜（IT rack）

• DC/DC power shelf（180kW，2RU）内部是8台22.5kW DC/DC PSU并联，800V→50V相移全桥拓扑。单22.5kW PSU配置：初级全桥4×1200V SiC MOSFET；次级同步整流4×650V SiC MOSFET；输入缓冲/防反接2×1200V SiC MOSFET；辅助电源1×650V SiC MOSFET；单台DC/DC PSU 11颗SiC器件故单台180kW power shelf 88颗SiC。

　　基于以上情况，我们测算第一阶段全链路SiC用量为1594颗/MW。

　　图表9：Phase 1 SiC用量测算

　　资料来源：英伟达官网，光宝科技官网，Semi Analysis，中金公司研究部

　　第2阶段（2027/2028年）：800VDC原生计算带来的转折点

　　第二阶段改了什么

　　从架构变化看，第二阶段最关键的转折有两点：

　　► 电压降压点从IT机架内部的Power shelf前移到Compute blade上的板载电源模块。

　　电压降压点从机架内电源层架前移到计算刀片。根据Semi Analysis，Phase 1（Oberon）阶段，机架内的Power shelf将800VDC降到约50VDC，再送往计算托盘；Phase 2（Kyber）：800VDC母线直接连接到Compute blade（计算刀片，后续讨论中将直接使用），由On-blade power module负责最终降到约50V。由此带来两方面影响。第一，机架内部不再需要大体积的集中式电源层架。第二，高压供电距离被拉长，低压大电流距离被缩短。与此同时，机架形态也发生变化，从Power shelf主导到Compute blade主导。

　　► 第二，集中式低压UPS开始退出，由机架级BBU与超级电容组成的分布式UPS承接短时备电与瞬态缓冲。

　　图表10：Phase 2 800VDC落地形态

　　资料来源： Semi Analysis，中金公司研究部

　　图表11：Phase 2机柜供电拓扑

　　资料来源：Semi Analysis ，中金公司研究部

　　从SiC/GaN用量角度来讲，第二阶段相比第一阶段最关键的变化环节是On-blade power module。以下我们将围绕该部分功率器件使用情况进行分析。

　　GaN使用情况

　　中间母线转换器（IBC）是机柜级配电与处理器最终电压调节器（VRM）之间的转换环节。它会生成一路中间母线电压，供服务器托盘使用，再进一步降压至GPU内核所需的1 V以下电压，常见中间电压规格包括50 V、12 V和6 V。传统48 V/54V IBC架构，是低功率密度服务器集群采用的低压机柜母线方案；但当机柜功率从100–160 kW提升至600 kW乃至1MW以上时，该架构的运行效率会显著下降。

　　Phase 1与Phase 2都属于白空间改造、灰空间基本不动、AC在列级Power rack整流成800VDC的过渡阶段，差异不在上游，而在电压最后一次大幅降压发生的位置。Phase 1（Oberon）中，IT机柜内部Power shelf把800VDC先降到约50VDC，再送入Compute tray；而到了Phase 2（Kyber），800VDC母线直接送到Compute blade，由Blade上的电源模块完成最后一步高压到中压的转换。因此，Phase 2的On-blade power module承担的功能，正是IBC在高压直流架构里的新形态。IBC是Rack-level distribution与最终处理器VRM之间的中间总线转换级，它生成50 V、12 V或6 V等中间母线。

　　我们认为，在Phase 2的On-blade socket上，GaN将替代大部分Phase1中对应位置的Power shelf中的SiC。因为Phase 2的核心目标是在Blade上完成高压隔离转换，同时满足体积、散热、厚度、可靠性与贴近GPU的集成要求。

　　我们测算将会有约为10，303~10，667颗/MW的GaN替代Phase1中对应位置的Power shelf中的大部分SiC用量，仅保留其中板级高压热插拔保护部分的SiC。

　　图表12：Phase2 GaN用量测算

　　资料来源：TI官网，中金公司研究部

　　SiC用量变化量情况

　　一方面，在800V高压直流架构的Phase2中，即便刀片端IBC主功率回路全面采用GaN方案、大幅替代传统SiC降压需求，Hotswap（板级高压热插拔保护，后续讨论将直接使用）仍是现阶段刀片侧较为确定的SiC刚需场景。根据英飞凌800V机柜架构的官方参考设计（Infineon 400V/800V Hotswap reference design：12kW nominal TDP，采用 1200V CoolSiC JFET），服务器刀片在接入带电800V直流母线时，必须依靠1200V SiC JFET实现可控预充、放电与浪涌抑制，保障高功率刀片在带电状态下安全插拔与维护。由于800V高压母线容错空间较低，系统需要具备稳定高压线性区间、可承受故障冲击能量的器件，这一严苛工况目前只能由SiC器件满足。因此，Phase2刀片端SiC需求并不来自IBC主降压回路，而是来自前置高压保护支路，属于不受GaN替代影响的刚性增量，也是第二阶段SiC价值留存的核心来源。

　　另一方面，随着数据中心400V/800V高压直流架构大规模落地，传统机械式断路器响应速度无法匹配高压直流系统的微秒级故障保护需求，固态断路器（SSCB）成为800V供电体系新增的另一项SiC增量来源。在600V以上高压直流工况下，碳化硅场效应管凭借耐压高、开关速度快、故障耐受能力强的优势，成为SSCB的最优器件选型，主流适配750V、1200V、1700V高压规格器件。SSCB的部署位置并不局限于服务器刀片板载端，而是广泛分布在机柜入口、支路层级、整排配电层级、机房配电中心、固态变压器输出支路等多级配电节点。我们测算SSCB部分SiC使用量为506颗/MW。

　　基于以上情况，我们测算第二阶段整体全链路SiC用量约为1755颗/MW。

　　图表13：Phase 2 SiC用量测算

　　资料来源：Semi Analysis，英伟达官网，光宝科技官网，Infineon官网，TI官网，中金公司研究部

　　第3阶段（2028/2029年）：通过集中式整流器重新设计电气架构

　　第三阶段改变了什么

　　图表14：Phase 3 800V 落地形态

　　资料来源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　变化之一在于灰空间从交流分发中心，变成直流注入中心，这是第三阶段变化最大的部分。第三阶段里MV变压器和MV开关柜依旧存在，LV变压器也保留，用于把中压降到415V AC供集中式整流器使用。真正被移除的是整流点以下为交流分发服务的设备。灰空间被一分为二：整流前仍然是传统公用电网兼容的交流世界；整流后已经进入原生800VDC的直流世界。

　　其中最核心的新设备，是设施级集中式整流器。它承担的工作不只是把415V AC变成800VDC，更重要的是把原来分散在一列列sidecar里的整流能力，在灰区做成更大功率、更高效率、更强保护集成的设施级设备。

　　图表15：Phase 3机柜供电拓扑

　　资料来源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　白空间的变化体现在Battery rack替代Power rack。前两阶段中，白区核心增量设备是HVDC Power Rack / Sidecar，它同时承担AC-DC整流、BBU、超级电容、DC配电；第三阶段里，AC-DC整流已上移到灰区，所以白区侧柜只剩三大组件，即DC/DC配电单元、BBU层架、CBU电容备份单元

　　第三阶段SiC空间拆分

　　► 整流器：锚定行业主流100kW规格AC-DC整流模块为最小测算单元，以1MW系统容量为基准测算

• 系统装机规模：1MW额定功率理论需10台100kW整流模块，叠加数据中心标配N+1冗余设计与功率器件并联降额工艺约束，综合冗余系数与降额系数后，落地实际装机模块数27台/MW；

• 单模块SiC器件基准：该整流模块沿用行业通用三相图腾柱PFC+LLC拓扑，参考此前光宝800V电源PSU器件配置标准，单台模块固定搭载14颗SiC器件（含PFC侧MOS、LLC原边MOS、输出整流SBD）；

• 结合整机装机台数与单模块器件数量，测算得到整流环节单兆瓦SiC器件用量约378颗。

　　图表16：半桥LLC拓扑结构

　　资料来源：安森美半导体官网，中金公司研究部

　　图表17：三相维也纳整流拓扑图

　　资料来源：电力电子与新能源，中金公司研究部

　　► DC-DC配电（800VDC转48VDC）：采用相移全桥+同步整流拓扑，以2.5kW规格服务器电源为基础单元，依据单模块标准化SiC配置与1MW负载所需整机台数，测算该环节SiC用量约4400颗/MW（650V规格器件）。

　　► BBU锂电备份单元：参考Wolfspeed成熟双向DC/DC方案，依托25kW模块化双向全桥产品定型参数，对应SiC用量720颗/MW；CBU超级电容单元电路拓扑、单机功率与SiC选型规则和BBU保持一致，单兆瓦碳化硅用量与BBU持平。

　　► 机房储能PCS（BESS/ESS）：双向全桥+LLC架构，选用250kW标准功率模块，叠加N+1冗余配置核定整机装机量，测算得到SiC需求80颗/MW。

　　► SSCB固态直流断路器：与Phase 2部分 SSCB情况保持一致，维持506颗/MW的预测。

　　经过我们的测算，第三阶段全链路SiC需求量为6948颗/MW。

　　图表18：Phase 3 SiC用量拆解

　　资料来源：Infineon官网，TI官网，Semi Analysis，光宝科技官网，中金公司研究部

　　2026年6月Navitas GaNFast方案设计带来的GaN增量分析

　　2026年6月3日，纳微半导体Navitas官宣与英伟达MGX生态达成深度合作，旗下GaNFast氮化镓方案正式嵌入英伟达800VDC AI基础设施架构，我们认为这将直接影响第三阶段刀片On-blade电源环节的功率半导体使用情况。电源分配板PDB直接替代传统中间总线转换器IBC，成为供电链路的关键变量。

　　本次合作核心在于用GaN直驱800V→6V，淘汰此前48V/54V IBC。

　　图表19：服务器主板传统三级转换路径 vs单级直接转换路径

　　资料来源：英伟达官网， Navitas官网，Semi Analysis ，中金公司研究部

　　纳微GaNFast方案推出800V→6V电源分配板PDB，核心突破有三：一是拓扑重构，省去48V中间母线，800V通过16颗GaNFast芯片直降6V，直接对接后端VRM，完全替代原IBC功能。二是性能跃升，峰值效率97.5%、开关频率1MHz、功率密度2100W/in³，板体超薄可贴合GPU布设，适配Rubin Ultra/Kyber机架全系列算力单元。三是生态绑定，作为MGX生态官方指定方案，覆盖英伟达新一代AI工厂全链路供电，2027年起随800VDC架构规模化落地。

　　由此带来的核心变量为GaN用量增加。原Phase2单MW算力GaN总用量10，303~10，667颗，调整后单MW GaN用量进一步增加至20，800颗。

　　图表20：电源分配板PDB与GPU近端所需GaN颗数/MW测算

　　资料来源：英伟达官网，Navitas官网，Semi Analysis，中金公司研究部

　　需要强调的是，在供电架构演进的Phase2与Phase3阶段，SiC器件带来的增量空间并不显著体现在服务器板载（On-blade）降压电源侧。当前板载侧多为中低压DC-DC变换场景，器件选型仍以低成本硅基或低压GaN为主，高压SiC的性能优势无法充分释放。

　　第4阶段（2029年以后）：SST终局形态

　　为什么是终局形态，变化在哪

　　第四阶段被定义为“SST最终形态”，同时取消了低压变压器层和低压整流层。第三阶段虽然已经把整流点推到灰区，通过集中式整流器形成设施级800VDC主干，但其上游仍然保留MV→LV变压器和LV AC→800VDC整流器的串联结构，第四阶段则进一步压缩为MVAC→800VDC单设备直转，由此把第三阶段仍保留的低压交流过渡层彻底消除。

　　图表21：Phase 4 SST架构落地形态

　　资料来源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　SST在数据中心里是以高频功率电子和高频磁性器件为核心的中压能量路由系统，是兆瓦级、以宽禁带器件和中高频磁件取代50/60Hz线频变压器和整流器的电力电子装置。

　　我们认为有三个技术结果导致SST成为终局方案。其一，高频化。传统变压器受50/60Hz制约，必须依赖大体积铁芯与大量铜材；SST通过前级半导体把交流变为kHz—百kHz级高频信号，使中频/高频变压器体积显著缩小。SST变压频率可达20kHz甚至100kHz以上。其二，模块化。ISOP结构使SST可以按子模块串并联扩容，单模块常见功率级集中在60–100kW，总系统则扩展到1MW–10MW。因此SST天然匹配AI数据中心“预制化、模块化、快速交付”的建设方式。其三，原生多功能性。SST不是被动变压器，而是主动控制设备，天然具备功率因数校正、谐波抑制、双向功率流、储能/新能源直流耦合等能力。

　　SST阶段，短期SST样机与小批量项目仍可采用IGBT过渡，中长期SiC大概率是规模化落地的核心成立条件

　　从中长期来看，没有SiC，SST难以成立；有SiC，SST才有高频化与小型化。我们认为，当前更符合工程现实与成本最优解的SST核心CHB+DAB级联ISOP架构，并不是全链路激进地把CHB和DAB都切换到SiC MOSFET，更大概率是CHB侧以Si-IGBT为主、DAB侧以SiC MOSFET为主的分层器件配置。原因在于CHB与DAB所处的工作区间、损耗构成、频率目标、磁性件约束与成本弹性完全不同。CHB前级本质是中压并网友好的低频/中低频整流级，典型开关频率仅240Hz、2kHz、3kHz，且损耗更多由导通损耗和系统级器件数决定，因此SiC在这里带来的效率增益并不足以覆盖其器件溢价与驱动/EMI/可靠性复杂度；而DAB隔离级则是SST的“心脏”，典型工作在30kHz、50kHz、70kHz，甚至100kHz以上，系统超过60%的损耗集中于此，高频软开关、高功率密度和高频变压器小型化都高度依赖低开关损耗器件，因此DAB采用SiC MOSFET是决定SST能否成立的关键前提。且已有实际案例支撑我们的观点，韩国KRRI[2]的SST原型中，CHB用1.7kV Si-IGBT，开关频率仅240Hz；DAB用1.7kV SiC MOSFET，开关频率30kHz。

　　在价值量层面，SST把SiC的价值中心进一步从机柜内部前移到站级高压基础设施侧。具体来看，

　　► 每相约8-12个功率模块。根据每相串联模块数 =单相整流峰值电压/单模块直流额定耐压，以10kV线电压三相电网测算，单相峰值直流≈10kV// =8.16kV，若单模块耐压680V，则每相串联模块数N=12。

　　► 三相合计36个模块。每模块若采用H桥0颗 + DAB 8颗SiC集成拓扑，则单模块需8颗SiC MOSFET；则总计约288颗SiC MOSFET /120kW。SST SiC MOSFET密度2.4颗/kW，在单机柜800kW基准情景下，若按单柜等额配置SST容量，1920颗SiC MOSFET。

　　最终，经过我们的测算，SST所在的灰区含SiC价值量占全链路SiC价值量的54%，显著高于前三个阶段。

　　图表22：Phase 4 SiC用量测算

　　资料来源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　SiC/GaN价值空间从零散器件到全SST架构的跃升

　　数据中心800V高压直流供电体系正沿Phase1→Phase4路径迭代，每一轮架构升级均推动SiC单MW硬件价值显著抬升。从早期仅在机柜低压电源环节零散使用SiC，到配电、整流环节逐步渗透，最终升级至全固态变压器SST架构，单MW SiC硬件价值由初始阶段的1~2.5万美元，逐步上探至27万美元，呈现清晰的阶梯式增长特征。其中，SST环节因电压等级、功率密度的双重升级，成为全链路价值弹性最大的环节。

　　测算假设方面，本次测算对SiC、GaN器件单价采用行业头部厂商长协批量采购价格作为基准假设：

　　► SiC器件区分架构阶段定价，非SST机柜级、UPS/PDU外设、800V过渡、完整SST架构分别匹配对应功率段1200V级SiCMOSFET量产长协价格；GaN器件按应用场景差异化取值，800V侧650V集成GaNIC、低压100V级GaN芯粒、GPU近端内置GaN分别参考海外原厂规模化AI服务器订单成交价，未采用零售分销高价，贴合数据中心大批量采购的真实产业定价环境。非SST/机柜内器件侧，我们取批量LTA长协单价$2.5-3.5/颗，UPS/PDU/BESS外设插入侧我们取批量LTA长协单价$3.5-5/颗，800V过渡/早期SST端，我们取批量LTA长协单价基准$10/颗，SST中，3.3kVSiC取批量LTA长协单价基准$50/颗，1200V规格SiC批量LTA长协单价基准取$15-20/颗。

　　► GaN器件方面，Phase2中800V→50V on-blade HV IBC上使用的GaN长协单价我们取基准$3.8/颗，50V→12V低压IBC上使用的GaN长协单价我们取基准$2.2/颗；Phase3/4中，Navitas GaN单块PDB上使用的GaN长协单价我们取基准$3.2/颗，GPU近端使用的GaN长协单价我们取基准$2.2/颗。

　　根据以上假设与前文我们所测算的SiC/GaN对应阶段所需的数量/MW，我们对SiC/GaN的未来价值量空间做出对应的测算如下：

　　► 从SiC用量与价值量空间来看，经过我们的测算：

• 数量维度：从Phase1的1594颗/MW增长至Phase4的9，886颗/MW，整体复合增速（CAGR）约83.73%；

• 价值维度：从Phase1的$2~15k/MW提升至Phase4的$220k/MW，整体复合增速（CAGR）达144.78-379.14%。

　　► 从GaN用量与价值量空间来看，经过我们的测算：

• 数量维度：从Phase2开始切入的10，303-10，667颗/MW增长至Phase3/4的20，800-21，600颗/MW，整体复合增速（CAGR）约95-110%；

• 价值维度：从Phase2的$33~33.8k/MW提升至Phase3/4的$46.56-49.12k/MW，整体复合增速（CAGR）达38-49%。

　　图表23：按落地时序划分四档价值空间：从机柜零散电源→全SST架构的SiC/GaN 市场空间分层测算表

　　资料来源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　图表24：SiC/GaN数量与价值量总览

　　资料来源：Semi Analysis，中金公司研究部

　　风险提示

　　800VDC架构产业化进度不及预期风险。我们认为，800VDC架构有望成为AI数据中心高功率供电的重要演进方向，并带动高压整流、SST、高压保护、BBU及高压DC-DC等环节对SiC器件需求提升。但当前800VDC仍处于从样机验证、小批量导入走向规模部署的早期阶段，行业在供电拓扑、冗余方式、认证标准、运维体系及安全保护等方面仍存在较大分歧，不排除原生单端800VDC方案的大规模商用窗口由2027年推迟至2028年及以后的可能性。若后续800VDC、HVDC或SST的工程验证、客户认证及规模化落地节奏慢于预期，可能导致SiC在AI数据中心侧的订单兑现、收入确认及业绩弹性低于预期。

　　OCP Diablo ±400V架构下SiC份额被侵蚀的风险。若后续高压直流机架供电更多沿OCP Diablo / Mt.Diablo的双极±400V路线落地，而非完全收敛到单极800V，则由于该架构输出为+400V/0V/-400V三电平、单器件电压应力可控制在650V级GaN可覆盖区间，机架级HVDC→48V/50V及部分中间级变换环节，存在由650V GaN通过三电平拓扑分流部分SiC用量的可能。展开来讲，母线原生自带+400V/0V/-400V三电平，我们可以看到其天然输出三电平波形，直接享受低THD（总谐波畸变率）优势；无需额外增加分压电容、NPC/ANPC钳位器件，用成熟650VGaN就能实现，SiC用量更少。从拓扑原理看，Diablo架构依托母线天然中点形成等效三电平系统，无需额外增加飞跨电容、钳位二极管等均衡电路，650VGaN可覆盖全功率变换链路耐压需求。当然，反过来说，此处SiC的风险亦体现为GaN的渗透机会。

　　行业竞争加剧及价格下行风险。随着6英寸向8英寸迁移加快、国内外厂商持续扩产，SiC行业已由前期供给偏紧逐步转入价格竞争阶段。据维科网[3]，2025年全球碳化硅衬底（6英寸等效）规划产能超过300万片/年，而下游实际需求仅约150万片（车用）加50万片（光伏/储能/工业）。国内更为激进：2023年中国6英寸导电型SiC衬底产能同比激增96%，根据领先光学官网[4]，预计2026年我国产能将占全球产能的50%。同时，中国头部厂商在8英寸衬底及器件环节加速扩产，海外龙头在重组后亦可能通过高端产品和资本结构优化重新参与竞争。若未来行业扩产节奏继续快于下游需求释放，或二线厂商通过价格让利争夺订单，可能导致SiC行业ASP持续承压、毛利率修复慢于预期，进而影响相关企业盈利能力。

　　客户认证及订单转化不及预期风险。随着800VDC架构逐步向数据中心侧导入，云厂商、服务器厂及电源系统厂对高压供电系统的可靠性、安全性、热稳定性和持续运行能力要求显著提升，通常需要较长周期完成样机测试、小批量验证和供应链认证。若相关SiC器件及系统在高压保护、驱动、热管理、故障切断等环节的工程化表现不及预期，或样机、送测无法顺利转化为规模订单，可能影响相关厂商订单节奏与收入增长。

　　[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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责任编辑：凌辰