在高压大功率下，SiC是绝对王者，半导体材料革命孕育下波红利

未来电力电子行业会迎来一次深刻变革：传统硅（Si）在高压、高频场景下正被氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）快速替代。AI供电链条的材料分工，价值迁移路径是低压看硅，中压看氮化镓，高压看碳化硅。

GPU功耗飙升，单卡超2000W，需将48V电压在极小空间内降至1V左右，并承载高达2000A的电流。这是全链路效率最低、损耗最大的一环。电流传导损耗呈平方级上升，且空间被压缩至5mm高度，传统长距离供电已行不通。

解决方案：垂直供电（VPD） 成为趋势。有些厂商已推出针对此场景的硅基功率模块，有硅基方案宣称可将转换损耗降低50%以上。

单机柜功耗已从10kW飙升至120kW甚至更高，传统48V架构因电流过大、铜耗严重而逼近物理极限。机柜内从800V到48V的转换是巨大痛点。GaN凭借高频、高效特性，成为破解高密度供电的核心技术。有厂商已展示12kW、800V转48V的全GaN设计，峰值效率约99%。供电架构正从400V交流向800V高压直流迁移，以承载更高功率。

AI数据中心作为电老虎、其巨大的电力需求给电网稳定性和储能效率带来严峻挑战。在高压、大功率场景下，SiC是绝对的王者。其在电网侧的价值量增长最迅猛——摩根大通预计，每吉瓦容量中SiC含量将从30万升至60万美元。

解决方案，电网侧：基于SiC的固态变压器（SST） 成为关键技术，国内已有兆瓦级SST为数据中心供电的案例。储能侧：SiC组串式变流器可大幅提升储能系统循环效率（如达91%）和电网稳定性。

价值正在向宽禁带半导体迁移，这是一个价值量巨大的市场。摩根大通预测，AI功率半导体市场规模将从2025年的约27亿美元飙升至2028年的约160亿美元，复合增长率高达82%。

SiC：统治高压电网、储能、固态变压器等场景。GaN：主导中压机柜内800V-48V转换及服务器电源。Si：固守低压、近芯的负载点（PoL）转换等基本盘。

AI的下一个瓶颈在电力，而电力瓶颈的钥匙，正握在碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN） 这些新材料手中。这场从硅到宽禁带半导体的材料革命，将孕育出AI基础设施扩张的下一波红利。