
AI电源需求推动涨价:功率半导体产业格局梳理
一. 驱动逻辑
(1)需求端:AI场景带来非线性增量
据安森美测算,AI单机柜功率从传统120kW跃升至1000kW+,驱动功率半导体用量非线性增长,价值量大幅跃升;核心来自两重叠加:
VRM相数从传统服务器的6-8相提升至32相以上,器件数量成倍增长;单颗器件承载电流提升,芯片面积扩大3-5倍,晶圆消耗显著增加。
(2)供给端:扩产周期长,高端产能挤占
功率半导体厂商多为IDM模式,全新晶圆厂扩产周期长达3-4年,短期产能弹性极低。
当前英飞凌、安森美等大厂产能接近满载,且优先将产能向高毛利的AI电源、车规级产品倾斜,导致中低端市场供给缺口增大。
(3)价格端:海外龙头领涨,国内厂商跟涨
英飞凌2026年已落地两轮涨价,第二轮7月1日生效;德州仪器已完成年内第四轮提价;国内新洁能、捷捷微电等跟涨。
二. 功率半导体概览
功率半导体是电力电子系统的核心器件,用于电能转换、控制、传输、保护,属于成熟制程产品。
其广泛用于需要电能变换的领域:新能源汽车、光伏储能、AI服务器、工业控制、消费电子、轨道交通、电力电网等。
2.1 作用
(1)电能转换:AC-DC(交流转直流)、DC-DC(直流转直流)、DC-AC(直流转交流)、AC-AC(交流转交流)。
(2)电能控制:通过控制器件的导通/关断状态,实现对电压、电流、频率、相位的调控。
(3)电路保护:提供过流、过压、过热保护,保障设备安全运行。
2.2 分类
(1)第一代:硅基,如二极管、三极管、晶闸管、MOSFET(中低压领域)、IGBT(高压领域)。
(2)第二代:碳化硅 (SiC)、氮化镓 (GaN)基,如SiC MOSFET、GaN HEMT。

三. 主流品类
3.1 MOSFET(金属氧化物半导体场效晶体管)
(1)特点:应用最广泛的功率器件,采用栅极-氧化层-沟道结构,开关速度极快、驱动功率小,适用于中低压及高频场景。
(2)应用:消费电子快充、汽车电子(BMS、OBC、DC-DC变换器)、服务器电源(VRM、电源模块)等。
3.2 IGBT(绝缘栅双极型晶体管)
(1)特点:MOSFET栅极与双极型晶体管(BJT)的复合器件,开关速度中等、高压下通态损耗低、适用于高压大电流场景。
(2)中压IGBT(600V-1200V):用于汽车电子(电控)、光伏逆变器、储能变流器、工业变频器、伺服系统等。
(3)超高压IGBT(1700V以上):用于轨道交通(牵引变流器)、电网(电网无功补偿装置SVG)等。
四. 市场格局
(1)海外头部厂商:英飞凌(德)、安森美(美)、德州仪器(美)、意法半导体(法)、三菱电机(日)、富士电机(日)、罗姆(日)。
(2)国内头部厂商(按8寸产能排名):芯联集成、捷捷微电、华润微、士兰微、扬杰科技、新洁能、斯达半导。
SH 士兰微
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