电力半导体成AI基建新瓶颈:摩根大通预测2028年市场规模达192亿美元
供电效率成AI算力隐形瓶颈
当业界聚焦GPU出货量时,摩根大通却将目光投向被忽视的电力链路。当前AI数据中心普遍采用五级交流供电架构:电网10-35kV交流电经变压器降至400-480V,再通过UPS、PDU、服务器电源及VRM稳压模块,最终供给GPU核心。每级转换损失2%-5%,端到端效率仅85%-88%。以单机架100kW计算,约15kW以废热形式耗散,需额外冷却系统处理。
800V高压直流架构引爆半导体需求
摩根大通预测,2028年全球AI数据中心将新增81GW装机容量(含63GW新建+18GW替换),支撑这一算力所需的电力半导体市场将从2025年的27亿美元跃升至192亿美元,三年复合增速达82%。核心驱动力在于800V高压直流(HVDC)架构替代传统方案。电压翻倍使电流减半,铜损降至四分之一,同时催生四大新增半导体节点:碳化硅固态变压器、固态断路器、直流原生电池备份单元及机架级DC-DC转换器。
材料分工明确:SiC、GaN、硅各司其职
在技术路径上,不同半导体材料分工清晰。碳化硅(SiC)主导电网至机架的高压环节,单瓦含量从30美元升至60美元;氮化镓(GaN)在800V转低压的中间级转换中胜出,单瓦价值从3美元飙升至46美元;硅基器件则凭借性价比守住VRM/负载点这一最大资金池,单瓦价值从150美元温和增至180美元。
关键玩家格局初现,英伟达掌握定价权
产业链关键玩家已浮出水面:英飞凌凭借全链条布局领先,MPS作为VRM龙头且为英伟达核心供应商,瑞萨在中间级转换与负载点占据重要份额。其他覆盖企业包括TI、意法半导体、Navitas(GaN技术领先)、ADI、安森美、罗姆、Innoscience、AOS和Wolfspeed。值得注意的是,英伟达在其Kyber机架(单机架600kW)中对电力供应商的选择,将直接重塑竞争格局。
风险与挑战并存
报告亦提示两大潜在风险:一是美国电网扩容中位周期为3-5年,远超数据中心2年建设周期,可能导致2028年81GW装机目标受阻;二是摩根大通与英飞凌、意法半导体等覆盖公司存在投行合作关系,在个股推荐时需考虑利益背景。尽管如此,报告的核心价值在于揭示——没有足够的电力半导体,再多的GPU也无法运转。






