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>> 东吴证券-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-260722
上传日期:   2026/7/22 大小:   2671KB
格式:   pdf  共24页 来源:   东吴证券
评级:   领先大市 作者:   陈海进
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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800VDC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800VDC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ITRack侧DC/DC。宽禁带功率器件由此打开成长空间。
  800VDC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30kWPFC单模块含12颗1200VSiC与6颗650VGaN,折算1MW约612颗;ROHM全SiC方案约372—600颗/MW。Navitas 10kWLLC单模块采用4颗650VGaN与16颗100VGaN;瑞萨高压BBU双向DC/DC则包含8个650VGaN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。EPC 6kW800V-12V方案单机采用16颗150VGaN与32颗40VGaN;英飞凌、瑞萨则以650VGaN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,Microchip 1.4MW方案采用42个1200V级联功率单元,升级至1700V后可降至30个;3.3kVSiC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10kVSiC模块和12颗1.2kVSiCMOSFET。GaN路线则以342个约4kVA低压单元级联构成1.25MWSST。
  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:800VDC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。
  
  
 
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