概述：功率半导体迎来新一轮需求周期

中信建投证券在一份最新研究报告中提出，AI数据中心（AIDC）的爆发式建设，叠加新能源汽车的持续增长，已推动功率半导体进入新一轮需求周期。自2026年以来，AIDC需求与电动汽车增量共同触发了全行业涨价潮。中信建投的核心技术判断是，以碳化硅（SiC）为代表的第三代功率器件，与AIDC电源架构向高压直流演进高度匹配。因此，SiC在固态变压器（SST）、高压直流（HVDC）系统、电源供应单元（PSU）和固态断路器中的渗透率正在上升。

涨价潮向供应链蔓延

研报称，英飞凌、德州仪器、安森美和意法半导体在2026年上半年集体宣布涨价，中国国内厂商逐步跟进。下半年，需求增长叠加原材料和能源价格上涨，引发了又一轮提价。7月至9月，英飞凌、意法半导体、德州仪器和安森美再次调整价格。国内供应商也有所动作：士兰微计划自7月起对全产品线涨价，起始幅度为15%；扬杰科技年内已两次调价，累计幅度约10%—15%；华润微和新洁能也发布了涨价通知。约20家全球模拟和功率半导体企业自7月起提价，涨幅大致在10%—25%。

800V直流转型抬高技术门槛

数据中心对功率半导体存在刚性需求，因为服务器和存储设备等IT设备使用低压直流电，而电网提供高压交流电。功率器件在整个链路中完成电压转换与管理，从电网级高压一直降到48V、12V，甚至1V以下。800V直流升级的驱动力在于，AI机架功率正从100kW级向500kW至1MW提升。其目的是采用更高电压的直流母线、更少的转换级数以及更高的单位体积输出，以克服传统低压交流方案在铜耗、线路损耗、占地面积和系统复杂度方面的物理限制。

中信建投引用英伟达白皮书描述了两个阶段。第一阶段，架构从传统480V交流中间母线转向Sidecar（边柜）和800V直流机架，将负责AC/DC转换的PSU从计算机架移至Sidecar。英飞凌披露，800V直流机架要求PSU功率器件耐压从650V提升至1200V。第二阶段，取消UPS和Sidecar的多级转换，由单级SST直接向机架输出800V直流。SST必须采用高频、模块化设计，将13.8—35kV高压交流转换为800V直流，这对高频/高压性能、开关损耗和功率密度的要求远高于传统变压器。

SiC成为SST与HVDC的关键使能材料

在SST电源架构中，SiC器件成为必要选择。SST采用一步式AC/DC转换，解决传统方案转换链路长、效率低、占地面积大和部署慢的问题，被广泛视为AIDC 800V升级的终极方案。传统硅基IGBT因耐压不足和开关损耗相对较高，难以满足SST要求。SiC器件可实现更高的开关频率、更低的开关损耗、更优的热性能，以及传统硅器件无法实现的紧凑封装形式。因此，SiC是以SST为代表的供电链高压侧的理想选择。

市场增长：数据中心是最快的边际细分市场

从下游看，新能源汽车仍是功率半导体最大的存量市场和需求基本盘。Yole预计，全球功率半导体市场将从2026年的294亿美元增长至2031年的413亿美元，年复合增长率为7.1%。汽车领域预计到2031年将超过200亿美元，占比接近一半。AIDC规模小于汽车，但在800V电源架构升级推动下，是增长最快的边际市场。TechInsights预计，数据中心功率半导体市场将从2026年的50亿美元增长至2031年的143亿美元，年复合增长率为24.6%。

研报还引用TechInsights的预测称，随着机架功率密度提升，单机架功率半导体物料清单（BOM）平均值将从2025年的2300美元升至2031年的7600美元。技术演进是核心驱动力，包括更高功率的48V架构、2027年开始采用的HVDC方案，以及SiC和GaN器件在数据中心电源系统中的更广泛应用。纳微半导体（Navitas）预计，到2030年AIDC 800V电源架构渗透率将达到80%。SiC渗透率也在快于整体功率器件市场提升：弗若斯特沙利文（Frost & Sullivan）数据显示，全球SiC功率器件渗透率从2020年的1.4%升至2024年的6.5%，预计2029年达到20.1%；2025年至2029年SiC年复合增长率预计将显著高于整体功率器件增速。

供应链结构与竞争格局

SiC功率器件供应链包括上游SiC衬底和外延、中游器件制造，以及下游新能源汽车、AI数据中心等应用。衬底价值量较高，约占SiC器件总价值的30%—40%；外延约占20%—30%；器件设计与制造合计约占30%—40%。制造流程包括衬底生产、外延生长、晶圆制造和封装。SiC粉料在高温炉中生长为晶锭，随后经切割、研磨和抛光制成衬底；在衬底上生长受控的SiC单晶层形成外延片；通过光刻、离子注入和金属化完成器件流片；再经划片和封装制成功率器件或模块。

竞争格局呈现“海外龙头一体化、中国挑战者加速追赶”的特征。国内上游玩家包括天岳先进、天科合达和晶盛机电等衬底企业，以及瀚天天成和天域半导体等外延企业；部分企业已推进8英寸产品批量交付。在中下游SiC器件和模块领域，芯联集成聚焦晶圆代工，士兰微采用IDM模式，斯达半导采取Fabless与IDM相结合的方式。海外方面，SK Siltron和Coherent是SiC材料供应商，意法半导体、Wolfspeed、罗姆、英飞凌和安森美是领先的IDM厂商。这些企业大多覆盖衬底、外延、芯片制造、封装和模块，在8英寸量产、车规级认证和高端数据中心应用方面拥有更强的技术积累和客户基础。

对AI数据中心的影响

中信建投测算，在AIDC景气和技迭代下，到2030年SiC功率器件有望带来数百亿元人民币量级的增量需求。研报认为，800V HVDC和SST放量将同时带动上游核心元件需求。SiC高度契合高压直流趋势，是供电主机核心元件之一，在SST、HVDC、PSU和固态断路器中的渗透率正在提升。因此，上游衬底和外延环节预计将展现出显著的增量弹性。

风险与未来展望

研报列出了多项风险。需求方面，国家基础设施政策变化可能导致电力投资、电网投资、可再生能源装机增长、用电量增长、电网招标和特高压建设进度低于预期。供给方面，铜和钢等大宗商品价格上涨、电力电子供应紧张以及国产化进程放缓，可能对产业链形成压力。政策风险包括新型电力市场支持力度减弱、电价改革放缓、现货市场进展偏慢以及峰谷价差收窄。国际风险包括能源危机缓解快于预期、能源价格下跌以及贸易壁垒加深。市场风险包括竞争格局发生重大变化、竞争加剧导致电力设备各环节盈利能力下降，以及运输成本上升。技术风险包括降本速度放缓以及可靠性进一步提升难度加大。

尽管存在这些风险，中信建投研报的核心信息是，AIDC需求正在为功率半导体创造新周期，而SiC是高压直流转型的关键材料。800V架构、SST、HVDC和固态断路器的组合，预计将把SiC的应用基础从电动汽车和光伏系统进一步拓宽，同时供应链也在为更高电压、更高频率和更高可靠性的要求做准备。