AI机房最先换掉硅的,是氮化镓吗?6家国产功率半导体公司,谁离服务器电源最近?

半导体产业研究 2026-08-29 09:00
AI机房最先换掉硅的,是氮化镓吗?6家国产功率半导体公司,谁离服务器电源最近?图1

【内容目录】

一、四级电压轨,四种器件

二、氮化镓与碳化硅的分界,不在先进程度

三、判断“离服务器电源有多近”的三个依据

四、六家公司的位置

五、结论

附:参考来源与口径说明

AI 数据中心的供电从电网到芯片要降四次电压,每一级用的功率器件并不相同。高压端是碳化硅的战场,中间总线是氮化镓与硅基超结 MOSFET 的战场,板级低压端则回到硅基屏蔽栅 MOSFET 与模拟电源芯片。

这四级之间的耐压等级差着数量级,技术积累难以迁移。一家公司在某一级的领先,不会自动延伸到相邻级。因此“国产替代做到哪一步”这个问题,只有落到具体电压级上才有答案。

本文先说明四级电压轨的器件分工,再说明氮化镓与碳化硅的分界依据,最后按六家国产功率半导体公司的定期报告,逐家看其披露的产品处在哪一级、进展到哪一步。

一、四级电压轨,四种器件

从电网到 GPU,电压要经过四次转换。

第一级是电网到机房的高压配电。 10kV 中压配电与固态变压器主回路需要高压碳化硅模块与柔性直流技术,电压等级在 1700V 至 6500V。这一级的技术谱系来自轨道交通与特高压输电,与消费电子几乎没有交集。

第二级是机柜的高压直流母线。 800V 高压直流架构下,如果采用 ±400V 双极制,每一极的对地电压被控制在 400V 量级,中间总线转换器的初级侧只需要 650V 等级的器件即可覆盖。这一档正是氮化镓与硅基超结 MOSFET 直接竞争的位置,也是 650V 器件在电动汽车主驱与车载充电上已经大规模量产、供应链成熟的电压等级。

第三级是中间总线到 48V。 这一级对开关频率与功率密度的要求最高,氮化镓的高频特性在此处的收益最直接。英伟达在机箱内部要求集成高密超级电容模块并在二次侧导入氮化镓快速同步整流,用于支持瞬态过载下高达 180% 的瞬态电流保护。

第四级是 48V 到芯片核心电压。 GPU 在微秒级内从空闲跳到满载,电流变化率超过 1000A/μs,这一级由多相数字控制器、智能功率级与硅基屏蔽栅 MOSFET 承担,属于模拟设计与特色制程的范畴,与前三级的技术路径不同。

四级之间的关键差别在于耐压等级。1700V 以上的高压碳化硅与 48V 以下的板级器件之间,几乎没有可迁移的工艺与可靠性积累。这解释了一个现象:国产厂商在四级上呈现明显的分层聚集,跨层的案例很少,且方向多是从低压向中压走。

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1|四级电压轨与器件分工。电压等级为公开技术资料所述的典型取值,实际选型随拓扑而变

二、氮化镓与碳化硅的分界,不在先进程度

两种宽禁带材料常被并列讨论,但它们在 AI 电源里并不争夺同一个位置。

氮化镓是横向器件,电子迁移率高、栅极电荷小、无体二极管反向恢复,适合把开关频率推上去。 频率提高之后,磁性元件的体积随之下降,电源的功率密度得以提升。代价是耐压能力,当前主流量产平台集中在 650V 与 700V 一档,向上扩展的难度较大。

碳化硅是纵向器件,临界击穿场强与热导率更高,适合高耐压与大电流。 因此它守的是电网侧整流、高压母线与固态变压器主回路,产品电压等级可覆盖 650V 至 6500V。

硅基器件并未被替代。  650V 一档,硅基超结 MOSFET 凭借成熟工艺与成本优势仍在直接竞争;在 48V 以下,屏蔽栅 MOSFET 仍是主力。多家厂商在 2025 年年度报告中都用“共生”“并存”一类表述描述这一格局。

因此这一轮换代要落到具体电压级上看。目前有公开证据的换代只发生在两处:650V 中间总线的初级侧,以及二次侧的高频同步整流。

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2|硅、氮化镓与碳化硅的分界。耐压区间为当前主流量产平台的公开口径,不代表技术上限

三、判断“离服务器电源有多近”的三个依据

功率器件厂商的年报普遍会提到 AI 服务器与数据中心,但表述的确定程度差别很大。可核的依据有三个。

第一,产品是否已明确用于该场景的量产。“可广泛应用于 AI 服务器电源”属于产品能力描述,“在国内核心数据中心客户实现量产发货”才是使用结果,两者的确定程度差一档。

第二,是否披露了该应用的收入或客户导入阶段。收入口径最硬,其次是“完成产品导入”“获头部客户认证及订单”,再次是“进入可靠性验证”。

第三,制造模式决定下一代参数的上限。自建产线的 IDM、虚拟 IDM 与轻资产制造三种模式,对工艺迭代的控制力不同,这一点在宽禁带器件上尤为明显,因为器件性能高度依赖外延与工艺。

按这三条依据,可以把六家公司放在同一张表上比较。

四、六家公司的位置

以下内容取自各公司定期报告。除英诺赛科外,五家 A 股公司的 2026 年半年度报告已于 8 月 20 日至 25 日陆续披露,本文财务与经营表述以半年度报告为准,技术与产品口径在半年报未覆盖处引用 2025 年年度报告。未披露不等于未做到,但外部可核对的部分仅限已披露内容。

英诺赛科:唯一披露 AI 与数据中心收入的公司

英诺赛科是全球首家实现 8 英寸硅基氮化镓大规模量产的纯 IDM 企业,走自建产线的重资产路线。

 2025 年年度报告披露了三项与本文直接相关的进展:一是通过与英伟达深度合作,公司成为其 800V 高压直流电源架构中唯一的中国芯片供应商,且以其氮化镓器件为核心构造的 800VDC 电源解决方案已超过半数;二是 650V 产品在国内核心数据中心客户实现量产发货,Gen3 650V 大功率产品在 AI 高压直流关键客户完成产品导入;三是双面冷却 En-FCLGA 封装的 100V 系列产品已在 AI 800VDC 及 48VDC 多家头部客户导入,公司称其功率密度提升 20%、效率提升 1%。

更值得注意的是它披露了收入口径:2025 年 AI 及数据中心领域氮化镓芯片销售收入 6,319 万元,同比增长 50.20%。同期公司总销售收入 12.13 亿元,消费电子类产品收入 5.68 亿元。

需要说明报告期:英诺赛科为港股,中期报告的法定披露期限为报告期结束后三个月内,其 2026 年中期业绩截至发稿未披露,因此上述数据仍为 2025 年度口径,与下文五家 A 股公司的半年度数据不在同一报告期。

导入已经真实发生,有明确客户与量产,但规模仍然很小。6,319 万元在公司当年收入中占个位数比例,主要收入仍来自充电设备与消费电子。这个体量下,增速比绝对值更能说明这条路线的进展。

华润微与士兰微:IDM 双线推进,尚未披露该场景收入

华润微2025 年年度报告称,氮化镓外延中心正式启用,产能扩充有序推进;D-mode 650V G5 平台多款产品进入量产阶段。公司推出的第四代 D-mode 氮化镓系列新品,表述为“可广泛应用于 AI 服务器电源、车载充电机、激光雷达、机器人关节驱动、高端快充等高增长领域”。低压侧,E-mode 40V 平台通过超高可靠性验证,获头部客户认证及订单;同时面向工控大功率电源与数字服务器电源,开发 80V/100V/650V 平台。碳化硅方面,新一代 SiC MOS G5 与 SiC Trench JFET G1 预计 2026 年量产上市。

2026 年半年度报告补充了进展与增速。公司称围绕数据中心、光芯片数据传输等云端场景形成全链路解决方案布局,已在关键领域的头部客户实现快速起量;报告期内 MOSFET 业务营收同比增长超 20%,其中屏蔽栅 MOSFET 营收同比增长 40%,而对应 AI 数据中心高能效需求的先进代次超结 MOSFET(SJ MOS G4)营收同比增长 255%。

按第三节的依据,华润微在氮化镓上有明确的量产平台与客户认证,在硅基超结上给出了增速口径,但仍未单独披露数据中心场景的收入金额。

士兰微是国内少数同时拥有硅基产线与化合物产线的 IDM 企业。其 2025 年年度报告显示,8 英寸碳化硅功率器件芯片制造生产线于 2025 年四季度通线,预计 2026 年下半年正式投产;氮化镓方面的表述是“加快 8 吋车规级 GaN 功率器件的产品研发与技术成熟”,指向车规而非服务器。

士兰微更靠近服务器电源的是芯片一侧:报告称应用于服务器的 DrMOS 电路、eFuse 电路、多相控制器电路已在客户端测试或已导入量产。其 2026 年半年度报告延续了同一表述,称将瞄准车规级模拟电路与算力服务器相关的电源电路,继续推进 12 吋模拟工艺平台的研发与量产爬坡。

新洁能与东微半导:硅基一侧,进度更明确

新洁能的进展集中在硅基屏蔽栅 MOSFET,也就是四级电压轨的最后一级。其 2025 年年度报告称,N150V 第三代 SGT MOS 平台的器件综合性能优值较业界同规格最优竞品降低 25% 以上,该平台产品已在服务器电源等领域大批量使用;N40V 第三代 SGT 产品已全面进入量产阶段,涉及行业包含大功率数据中心;N25V 第三代平台正在进行可靠性验证,目标市场为 AI 算力与大功率数据中心。公司同时称,产品已通过 AI 服务器与数据中心等赛道头部客户的严格认证并实现规模化量产销售。

 2026 年半年度报告将 AI 服务器和数据中心列入重点应用领域,并称产品型号 4,000 余款、电压覆盖 12V 至 1700V 全系列。

按第三节的依据,新洁能在 48V 以下这一级的披露最为具体,覆盖了量产、认证与在研三个阶段,但这一级本身不涉及氮化镓。

东微半导的位置在高压硅基与碳化硅。其 2025 年年度报告称,SiC MOSFET、Si²C MOSFET 与 SiC SBD 已实现量产,同步推进高性能 SiC JFET 与 GaN HEMT 的开发工作——氮化镓在其披露中仍处于开发阶段。功率模块方面,公司称产品线形成覆盖全电压等级的完整解决方案,并在算力服务器电源等应用领域逐步量产。其 2026 年半年度报告进一步称,针对服务器电源常见的多个先进拓扑推出了专用控制器,关键技术指标达到与国际领先厂商可比的水平,并在术语表中单列了人工智能数据中心(AIDC)这一条目。

时代电气:高压端,与前五家不在同一级

时代电气的技术底座来自高铁变流、大功率 IGCT 与特高压柔性直流输电,其碳化硅 MOSFET 产品线覆盖 650V 至 6500V,第七代沟槽场截止 IGBT 已实现量产。在四级电压轨中,它是国内少数具备 10kV 级固态变压器主回路工程能力的企业。

把它列入对比,是因为四级里最上面那一级如果没有国产供给,下面三级做得再好,整条链路仍然不完整。

六家并排

先看各自在电压轨上的位置与材料路线。

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再看最新一期财务。五家 A 股公司为 2026 年半年度报告口径,英诺赛科中期未披露,列 2025 年度数据。

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净利增速要看扣非之后

把这张财务表读完,会发现归母净利润的增速在这一批公司里参考价值有限。

士兰微上半年归母净利润同比增长 94.84%,扣非后仅增长 0.67%;东微半导归母净利润同比增长 285.41%,扣非后同比下降 92.91%,扣非金额仅 68.9 万元。两家的利润增长主要来自非经常性损益,而非主营业务。新洁能则是另一种情况:营业收入同比增长 25.57%,归母净利润同比下降 0.75%,扣非后下降 6.49%,属于增收未增利。四家 A 股功率器件公司中,只有华润微的归母与扣非同步高增长,扣非同比增长 51.48%。

这不是财务瑕疵,而是这一环节当下的普遍状态:产品导入 AI 电源的时间不长,收入体量尚未大到能改变整体利润结构。 引用这批公司的增速时,扣非口径比归母口径更能说明主营业务的变化。

收入规模与所处位置并不对应

把两张表并排,会看到与常识相反的一处:在 AI 电源这条链路上位置最靠前、且唯一披露该场景收入的英诺赛科,收入规模在六家中最小,且尚未盈利;收入规模最大的时代电气,所处的是电网高压端,与服务器电源之间还隔着两级,其上半年归母净利润同比增长 2.44%,与 AI 需求的高增长并不同步。

原因在于两者衡量的不是同一件事。当期收入反映的是各家现有主业的体量,这些主业分布在消费电子快充、汽车与白电、工业以及轨道交通与电网等彼此无关的领域,与数据中心供电基本没有交集;而在 AI 电源上的位置,反映的是下一轮增量可能落在谁那里。

需要同时说明的是,这条链路目前的绝对规模仍然有限。英诺赛科披露的 AI 与数据中心氮化镓收入为 6,319 万元,是六家中唯一可查的该场景收入数据;华润微披露了先进代次超结 MOSFET 营收同比增长 255%,但未给出金额;其余四家均未单独披露该场景的收入或增速。在口径互不相同的情况下,这一环节仍无法做规模层面的横向比较。

AI机房最先换掉硅的,是氮化镓吗?6家国产功率半导体公司,谁离服务器电源最近?图6

3|六家公司在四级电压轨上的位置。依各公司 2026 年半年度报告与 2025 年年度报告的公开披露内容归位,反映产品定位与披露程度,不是竞争力排序

五、结论

按目前的公开披露,氮化镓在 AI 机房的换代确实已经开始,但范围有限:只在 650V 中间总线的初级侧与二次侧高频同步整流两处拿到了可核的量产证据,这两处恰是它的频率优势能够直接兑现的地方。三种材料在 AI 电源里是分级共存,不是先后替代。

更需要注意的是规模。六家公司中只有英诺赛科单独披露了该场景的收入金额 6,319 万元,华润微披露了先进代次超结 MOSFET 的增速但未给金额,其余四家均未单独披露。在只有一个数据点的情况下,行业口径无法建立,这一环节的国产进展只能按各家披露的产品阶段来判断,无法按规模横向比较。

因此下一个值得关注的信号很具体:是否有第二家公司披露 AI 数据中心应用的收入口径。

免责声明:本文为产业研究内容,不构成任何投资建议。文中财务数据均取自公司公开披露的定期报告,各家主营业务构成不同,与数据中心供电业务不构成对应关系。文中电压级归位依据各公司公开披露口径作出,反映的是产品定位与披露程度,不构成市场份额或竞争力排序;没有披露不等于没有做到。各公司披露的产品阶段用语(量产、导入、认证、可靠性验证、研发)按年报原文引用,未作等同处理。

  参考来源:(上下滑动可查看):

[1]英诺赛科(2577.HK)|2025 年度报告(P9、P14、P15)|香港交易所披露易(按股份代号 2577 检索) 
[2]华润微(688396.SH)|2026 年半年度报告(2026-08-25) 
[3]华润微(688396.SH)|2025 年年度报告(P16、P17、P18) 
[4]士兰微(600460.SH)|2026 年半年度报告(2026-08-25) 
[5]士兰微(600460.SH)|2025 年年度报告(P10、P15、P37、P38) 
[6]新洁能(605111.SH)|2026 年半年度报告(2026-08-25) 
[7]新洁能(605111.SH)|2025 年年度报告(P19、P22) 
[8]东微半导(688261.SH)|2026 年半年度报告(2026-08-20) 
[9]东微半导(688261.SH)|2025 年年度报告(P21、P24、P25) 
[10]时代电气(688187.SH)|2026 年半年度报告(2026-08-20)



              







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