AI数据中心供电变革：固态变压器（SST）与800V HVDC架构
随着AI大模型训练与推理需求爆发，单机柜功率正从传统200kW向1MW以上迈进。英伟达为推动GB200等新一代芯片的部署，主导定义了800V高压直流（HVDC）供电架构，并明确自2026年起，适配GB300系列算力集群的智算中心需采用固态变压器（SST）实现10kV交流至800V直流的直接变换，否则无法获得官方适配与支持。
传统工频变压器（50/60Hz）体积大、重量重（常达20吨级），且转换环节多、损耗高，已难以支撑兆瓦级算力集群的物理与经济需求。而基于碳化硅（SiC）的量产级SST，体积重量可缩减至传统方案的1/4~1/6，功率密度提升4倍以上，全链路损耗降低70%+，转换效率最高达98.8%，同时集成调压、谐波抑制、故障隔离等功能，还可省去3级以上转换环节，链路成本降低40%。
目前SST已进入算力基建落地阶段：台达电子与美团、秦淮数据2025年11月联合发布全球首个算力中心SST智能直流供电系统，已落地秦淮数据中心产业园；此外，纳微、麦格米特、阳光电源、金盘科技、四方股份、特锐德等国内外厂商均在深度布局SST产品或相关功率方案，海外如伊顿、SolarEdge、Heron Power等也在推进碳化硅基SST的研发与产能建设。
据行业统计，2025年全球AI数据中心SST市场规模约0.36亿美元，预计2032年达7.04亿美元，2026-2032年CAGR为31.2%；AI电源将占到2030年碳化硅电源市场的50%。
碳化硅的两大新兴增量市场：先进封装与AR终端
除电源领域的变革外，碳化硅在先进封装与AR终端硬件领域也开辟了新增量：
1. 先进封装：散热与中介层替代
随着算力芯片功率上升，台积电CoWoS封装面临热管理与结构刚性瓶颈——硅中间层热导率仅130 W/(mK)，玻璃中间层热导率更低（逻辑芯片温度比硅基高约14℃），金刚石虽热导率高但制造工艺不成熟。碳化硅热导率达490 W/(mK)，莫氏硬度9.5（远高于硅的7），带隙3.2eV，击穿场强3.0 MV/cm，适配先进封装需求。
目前3D IC封装的碳化硅应用方向包括散热载板与半绝缘型碳化硅中介层，台积电已向部分企业提出12英寸中介层碳化硅衬底需求，2026年开启交付，明年需求预期翻倍。若75%的CoWoS封装替换为碳化硅中间层，2030年将需超369万片12英寸碳化硅衬底，对应市场规模超700亿元。国内天岳先进、晶盛机电、三安光电、南砂晶圆等均已送样或推进相关验证，海外Wolfspeed、环球晶等也在布局。
2. AR眼镜：光波导基底材料
碳化硅作为光学基底，折射率高达2.6~2.8，热导率高、莫氏硬度9~9.5，耐磨抗冲击，可满足AR眼镜大视场角、高亮度、微结构精度要求。Meta 2024年9月推出的Orion AR原型机采用碳化硅波导方案，实现约70度视场角，抑制了彩虹纹等问题。
预计2030年全球AI/AR眼镜出货量超6000万副，按每片8英寸衬底切割4副眼镜、单片4000元推算，远期AR眼镜对碳化硅衬底需求有望达600亿元。
下游扩产潮与上游供需缺口
AI、先进封装、AR等场景的需求蔓延，直接刺激全球大厂碳化硅产线投入，尤其是8英寸产线：
不完全统计，2025年9月至2026年1月，全球宣布扩产或新增的8英寸FAB线规划年产能达243.4万片（不含英飞凌、博世等未披露产能的头部厂）；
具体包括：EYEQ Lab（2026年投产，初期3万片/年）、三菱电机（2025年10月竣工8英寸厂，投资约1000亿日元）、三安光电与意法半导体合资厂（2025年11月通过环保验收，全厂车规级MOSFET芯片52万片/年）、芯联集成（8寸MOSFET产线量产，2000片/月）、安森美（欧盟4.5亿补贴建捷克8英寸厂）、时代电气（2025年12月通线，新增36万片/年，总投资53亿元）、国联万众（2025年10月通线，规划6万片/年）、意法半导体卡塔尼亚厂（获欧洲投资银行10亿欧元信贷，全产能72万片/年）、士兰微（2026年1月通线，一期42万片/年，二期总72万片/年）等。
供给端方面，2025年全行业8英寸碳化硅衬底产量少于40万片，仅近半年下游宣布的新增产能即为2025年全年产量的7倍以上，供需缺口明显。衬底龙头天岳先进2025年8英寸产量少于20万片，占全行业51.3%份额，全球导电型碳化硅衬底份额达27.6%；长晶设备厂商晶升股份、晶盛机电等订单也呈好转趋势。
市场规模与行业趋势
传统碳化硅市场以汽车为主，2025年全球碳化硅衬底市场规模约12.24亿美元（约85亿元）。随着车规级碳化硅渗透率2030年有望升至20%，传统电源市场需求增长4倍达340亿元；加上AI电源（340亿元）、先进封装（740亿元）、AR终端（600亿元）的全新增量，2030年整体碳化硅衬底需求近700亿元，实现近8倍扩张，远期整体衬底市场规模有望增至2000亿元以上，行业正迎来价值重估拐点。
此前碳化硅行业依赖车规市场定价、持续下行的旧印象已被打破，AI、先进封装、AR等场景正成为核心增长驱动。
碳化硅相关公司
天岳先进：公司向客户成功交付高质量低阻P型碳化硅衬底，标志着向以智能电网为代表的更高电压领域迈进了一步。高质量低阻P型碳化硅衬底将极大加速高性能SiC-IGBT的发展进程，实现高端特高压功率器件国产化。
晶升股份：公司的主营业务为晶体生长设备的研发、生产和销售。公司的主要产品为半导体级单晶硅炉、碳化硅单晶炉、蓝宝石单晶炉、其他晶体生长设备。
300***：公司的主营业务是光伏设备、半导体设备和半导体材料的研发、生产和销售。公司的主要产品是设备及其服务、材料。
600***：公司主要从事化合物半导体材料的研发与应用,以砷化镓、氮化镓、碳化硅、磷化铟、氮化铝、蓝宝石等半导体新材料所涉及的外延片、芯片为核心主业。公司主要产品为LED外延片、LED芯片、LED车灯、射频芯片、滤波器芯片、电力电子芯片、光通讯芯片。
... ...
扫码回复“8-碳化硅”查看行业公司介绍，并可免费诊股，还可咨询实操指导服务！
作者：于晓明 执业证书编号：A0680622030012
AI数据中心供电变革：固态变压器（SST）与800V HVDC架构
随着AI大模型训练与推理需求爆发，单机柜功率正从传统200kW向1MW以上迈进。英伟达为推动GB200等新一代芯片的部署，主导定义了800V高压直流（HVDC）供电架构，并明确自2026年起，适配GB300系列算力集群的智算中心需采用固态变压器（SST）实现10kV交流至800V直流的直接变换，否则无法获得官方适配与支持。
传统工频变压器（50/60Hz）体积大、重量重（常达20吨级），且转换环节多、损耗高，已难以支撑兆瓦级算力集群的物理与经济需求。而基于碳化硅（SiC）的量产级SST，体积重量可缩减至传统方案的1/4~1/6，功率密度提升4倍以上，全链路损耗降低70%+，转换效率最高达98.8%，同时集成调压、谐波抑制、故障隔离等功能，还可省去3级以上转换环节，链路成本降低40%。
目前SST已进入算力基建落地阶段：台达电子与美团、秦淮数据2025年11月联合发布全球首个算力中心SST智能直流供电系统，已落地秦淮数据中心产业园；此外，纳微、麦格米特、阳光电源、金盘科技、四方股份、特锐德等国内外厂商均在深度布局SST产品或相关功率方案，海外如伊顿、SolarEdge、Heron Power等也在推进碳化硅基SST的研发与产能建设。
据行业统计，2025年全球AI数据中心SST市场规模约0.36亿美元，预计2032年达7.04亿美元，2026-2032年CAGR为31.2%；AI电源将占到2030年碳化硅电源市场的50%。
碳化硅的两大新兴增量市场：先进封装与AR终端
除电源领域的变革外，碳化硅在先进封装与AR终端硬件领域也开辟了新增量：
1. 先进封装：散热与中介层替代
随着算力芯片功率上升，台积电CoWoS封装面临热管理与结构刚性瓶颈——硅中间层热导率仅130 W/(mK)，玻璃中间层热导率更低（逻辑芯片温度比硅基高约14℃），金刚石虽热导率高但制造工艺不成熟。碳化硅热导率达490 W/(mK)，莫氏硬度9.5（远高于硅的7），带隙3.2eV，击穿场强3.0 MV/cm，适配先进封装需求。
目前3D IC封装的碳化硅应用方向包括散热载板与半绝缘型碳化硅中介层，台积电已向部分企业提出12英寸中介层碳化硅衬底需求，2026年开启交付，明年需求预期翻倍。若75%的CoWoS封装替换为碳化硅中间层，2030年将需超369万片12英寸碳化硅衬底，对应市场规模超700亿元。国内天岳先进、晶盛机电、三安光电、南砂晶圆等均已送样或推进相关验证，海外Wolfspeed、环球晶等也在布局。
2. AR眼镜：光波导基底材料
碳化硅作为光学基底，折射率高达2.6~2.8，热导率高、莫氏硬度9~9.5，耐磨抗冲击，可满足AR眼镜大视场角、高亮度、微结构精度要求。Meta 2024年9月推出的Orion AR原型机采用碳化硅波导方案，实现约70度视场角，抑制了彩虹纹等问题。
预计2030年全球AI/AR眼镜出货量超6000万副，按每片8英寸衬底切割4副眼镜、单片4000元推算，远期AR眼镜对碳化硅衬底需求有望达600亿元。
下游扩产潮与上游供需缺口
AI、先进封装、AR等场景的需求蔓延，直接刺激全球大厂碳化硅产线投入，尤其是8英寸产线：
不完全统计，2025年9月至2026年1月，全球宣布扩产或新增的8英寸FAB线规划年产能达243.4万片（不含英飞凌、博世等未披露产能的头部厂）；
具体包括：EYEQ Lab（2026年投产，初期3万片/年）、三菱电机（2025年10月竣工8英寸厂，投资约1000亿日元）、三安光电与意法半导体合资厂（2025年11月通过环保验收，全厂车规级MOSFET芯片52万片/年）、芯联集成（8寸MOSFET产线量产，2000片/月）、安森美（欧盟4.5亿补贴建捷克8英寸厂）、时代电气（2025年12月通线，新增36万片/年，总投资53亿元）、国联万众（2025年10月通线，规划6万片/年）、意法半导体卡塔尼亚厂（获欧洲投资银行10亿欧元信贷，全产能72万片/年）、士兰微（2026年1月通线，一期42万片/年，二期总72万片/年）等。
供给端方面，2025年全行业8英寸碳化硅衬底产量少于40万片，仅近半年下游宣布的新增产能即为2025年全年产量的7倍以上，供需缺口明显。衬底龙头天岳先进2025年8英寸产量少于20万片，占全行业51.3%份额，全球导电型碳化硅衬底份额达27.6%；长晶设备厂商晶升股份、晶盛机电等订单也呈好转趋势。
市场规模与行业趋势
传统碳化硅市场以汽车为主，2025年全球碳化硅衬底市场规模约12.24亿美元（约85亿元）。随着车规级碳化硅渗透率2030年有望升至20%，传统电源市场需求增长4倍达340亿元；加上AI电源（340亿元）、先进封装（740亿元）、AR终端（600亿元）的全新增量，2030年整体碳化硅衬底需求近700亿元，实现近8倍扩张，远期整体衬底市场规模有望增至2000亿元以上，行业正迎来价值重估拐点。
此前碳化硅行业依赖车规市场定价、持续下行的旧印象已被打破，AI、先进封装、AR等场景正成为核心增长驱动。
碳化硅相关公司
天岳先进：公司向客户成功交付高质量低阻P型碳化硅衬底，标志着向以智能电网为代表的更高电压领域迈进了一步。高质量低阻P型碳化硅衬底将极大加速高性能SiC-IGBT的发展进程，实现高端特高压功率器件国产化。
晶升股份：公司的主营业务为晶体生长设备的研发、生产和销售。公司的主要产品为半导体级单晶硅炉、碳化硅单晶炉、蓝宝石单晶炉、其他晶体生长设备。
300***：公司的主营业务是光伏设备、半导体设备和半导体材料的研发、生产和销售。公司的主要产品是设备及其服务、材料。
600***：公司主要从事化合物半导体材料的研发与应用,以砷化镓、氮化镓、碳化硅、磷化铟、氮化铝、蓝宝石等半导体新材料所涉及的外延片、芯片为核心主业。公司主要产品为LED外延片、LED芯片、LED车灯、射频芯片、滤波器芯片、电力电子芯片、光通讯芯片。
... ...
扫码回复“8-碳化硅”查看行业公司介绍，并可免费诊股，还可咨询实操指导服务！
作者：于晓明 执业证书编号：A0680622030012
