半导体行业深度报告：功率密度跃升驱动800V DC架构升级，宽禁带功率器件打开成长空间
投资要点
功率密度升级倒逼供电架构重构：随着AI机柜功率迈入百千瓦级并向兆瓦级演进，传统低压、大电流供电方式在铜耗、线缆、母排及电源空间占用方面面临明显瓶颈，推动数据中心供电架构向800V DC架构升级。升级后供电系统能够降低导体的电阻损耗；节省机柜内空间占用；减少能量转换环节；便于储能及直流能源接入。我们认为800V DC架构的本质变化，是将传统机柜内PSU承担的AC/DC与DC/DC功能解耦：AC/DC被移至独立的侧边柜；计算机柜内仅保留靠近负载的DC/DC降压环节。从功率半导体角度看，SiC器件能够在承受较高电压和较大功率的同时维持较低损耗，更适合Power Rack侧的大功率AC/DC；GaN器件因开关速度较快、开关过程中的损耗较低，更适合IT Rack侧DC/DC。宽禁带功率器件由此打开成长空间。
800V DC架构的四阶段演进：部署路径、落地节奏与功率半导体变化：数据中心内功率半导体的主要价值量集中在电能变换环节，包括AC/DC、DC/AC及不同直流电压等级之间的DC/DC转换；此外，少量器件用于电子开关、热插拔、冗余切换和故障保护。分阶段看：
第一阶段中功率器件增量主要集中于PFC、LLC和BBU：英飞凌30kW PFC单模块含12颗1200V SiC与6颗650V GaN，折算1MW约612颗；ROHM全SiC方案约372—600颗/MW。Navitas10kWLLC单模块采用4颗650V GaN与16颗100V GaN；瑞萨高压BBU双向DC/DC则包含8个650V GaN基础开关位。
第二阶段中板载高降压比DC/DC成为GaN核心增量。EPC6kW800V-12V方案单机采用16颗150V GaN与32颗40V GaN；英飞凌、瑞萨则以650V GaN承担原边高压开关，副边采用多路40V硅MOSFET同步整流。
第三阶段功率器件增量转向MW级整流与800V直流保护。早期中央整流器或将以1200—1700V硅基IGBT或晶闸管为主，现有1700V模块已覆盖50—3600A；中长期SiC模块有望替代。各负载支路新增SSCB、eFuse及热插拔开关，主要采用IGBT、IGCT与SiC器件。
第四阶段由SST直连中压电网，功率器件增量集中于SST本体。SiC路线中，Microchip1.4MW方案采用42个1200V级联功率单元，升级至1700V后可降至30个；3.3kV SiC已用于5—10MW商业化SST，但整机模块数尚未披露；10kV样机使用6个10kV SiC模块和12颗1.2kV SiC MOSFET。GaN路线则以342个约4kVA低压单元级联构成1.25MW SST。
相关标的：
上游材料及外延：天岳先进、天科合达（未上市）；
代工：芯联集成；
功率器件与模块：斯达半导、士兰微、华润微、扬杰科技、东微半导、英诺赛科、时代电气、新洁能、宏微科技、捷捷微电等。
风险提示：800V DC架构落地进度不及预期风险；宽禁带器件渗透率及技术路线不及预期风险；行业竞争加剧及产品价格下行风险。
