生成式 AI、智能体 AI 与物理实体 AI 产业高速扩张，催生数据中心基建空前投资热潮，为厂商带来广阔增长机遇。基准测算下，相关市场规模将由 2025 年的 38 亿美元增至 2026 年的 57 亿美元，至 2031 年有望突破 140 亿美元（见图 1）。

　　算力密度持续攀升，单机柜耗电需求大幅抬升，从电网输入端到处理器芯片，全链路电源变换与配电环节的性能门槛同步提高。受此驱动，全行业在整套供电链路中不断追求更高功率密度与电源转换效率。

　　上述需求推动数据中心配电架构迎来重大变革，800V 高压直流（HVDC）方案成为主流演进方向。相较于传统 48V 配电架构扩容带来的大电流损耗问题，高电压配电能够显著降低导通损耗、优化整机能效，但也在电气隔离、电路防护与设备安全层面带来全新技术难题。

　　电源管理方案同样迭代升级。AI 算力负载功耗波动极强，行业开始将储能单元贴近负载端布置：通过机柜级大容量电容组、分布式埋入电容布局在供电网络各处，依托本地储能缓冲负载瞬时骤变电流，平抑上游配电系统面临的动态功率扰动。与此同时，高效机柜级后备电池系统正逐步配套、甚至部分取代传统集中式不间断电源（UPS）架构，用于应对突发断电工况。

　　计算板卡端的技术创新持续提速：依托高集成电源架构与多并联中间母线变换器，供电板功率规格由数千瓦升级至 10~12 千瓦乃至更高。电源变压拓扑跳出传统 48V 转 12V 框架，800V 转 48V、800V 转 12V 方案落地普及，最终实现靠近处理器侧 6V 低压供电组网。系列变革不断触及硅基功率器件的性能上限，倒逼宽禁带半导体加速产业化落地。

　　负载端的稳压电源性能迭代迅猛，功率密度从约 1 安 / 平方毫米提升至 3 安 / 平方毫米以上；背面供电技术逐步落地，成为削减配电损开云耗、优化瞬态响应的关键技术。该技术落地需要在极小封装空间内完成多层复合材料集成设计，也进一步加大了散热管控难度。

　　综合来看，全链条变革持续助推高端功率半导体技术迭代，在硅基器件持续优化的同时，碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等宽禁带材料渗透率稳步提升。随着 AI 基础设施持续扩产，功率半导体已经成为决定整机性能、能效与规模化部署能力的核心元器件，其性能、成本与供货稳定性也愈发受到产业链重点关注。

　　碳化硅（SiC）现已成为大功率应用领域主流的宽禁带半导体技术。对比硅基 IGBT 器件，碳化硅能够实现更高开关频率、更优电能转换效率，还可缩减无源元器件体积，助力整机小型化设计。碳化硅最初依靠新能源车与工业领域的大规模落地实现放量，目前正加速渗透数据中心电源系统，算力场景不断抬升的功率密度需求，进一步凸显了碳化硅的产品价值。

　　尽管行业长期成长逻辑向好，但 2025 年碳化硅产业链经历大幅行情震荡，全价值链显现商品化苗头与行业整合隐患，也印证了提前布局产能投资的战略价值。

　　在衬底环节，头部厂商激进扩产叠加终端需求落地不及预期，行业出现明显产能过剩（见图 2）。国内碳化硅衬底厂商快速崛起进一步加剧供需失衡：国产厂商在材料品质稳步提升的同时发起激烈价格战，推动衬底售价大幅下滑。海外多家衬底厂商盈利空间遭到挤压，生存承压；随着市场化外购衬底性价比提升、货源充足，垂直一体化厂商依托自研衬底形成的传统成本优势被持续削弱。

　　器件端方面，作为过往行业核心增长动力的车载需求不及市场预期，此前车企预判电动车渗透率快速上行而提前备货，造成产业链库存高企。在重资产投入、需求走弱的市场环境下，器件厂商盈利压力陡增。头部企业因此加速转向 8 英寸（200mm）产线量产与新一代器件架构研发，从工艺端压低单片晶圆制造成本、提升良率以稳固竞争力。一批入行较晚、技术实力偏弱的厂商受高昂固定资产投入、投资回报周期拉长制约，陆续收缩甚至放弃碳化硅量产布局。而本轮行业洗牌也凸显：提早落地产能布局，是企业抢占下一轮景气周期先机的关键。

　　行业现已迈入全新发展阶段：专业化碳化硅晶圆厂、成熟量产产线构成完整产业制造生态。后续产能扩建将不再以全新建厂（绿地投资）为主，转而侧重设备增补与工艺优化，新建项目的资本开支显著下降，量产扩产的资金风险随之降低、资本使用效率改善。

　　持续的成本下行与规模化量产虽然缩短了厂商盈亏平衡周期，但也加速碳化硅产品商品化进程：器件层面的产品差异化壁垒存续周期变短、技术极易被竞品复刻。行业竞争重心由此逐步转向系统集成、先进功率模块封装以及面向细分场景的定制化解决方案。

　　功率氮化镓（GaN）器件厂商正迈入新一轮扩张周期，产品应用从早期消费电子市场，逐步向数据中心、汽车电动化与软件定义汽车、高端工控等高附加值领域渗透，图 3 展示了上述细分市场的增长路径与行业竞争格局演变。

　　2025 年，无晶圆厂与轻晶圆厂模式企业占据全球功率氮化镓约 40% 市场份额。在此背景下，台积电官宣将于 2027 年 7 月退出氮化镓代工业务，成为产业链众多玩家的关键战略转折点，引发全产业链连锁调整：各大晶圆代工厂加码扩产或立项布局 8 英寸（200mm）氮化镓产线；IDM 垂直整合厂商补强自研制造能力，保障供货安全、构筑产品差异化壁垒；产业链上下游合作、代工代工协议签约数量同步激增。与此同时，台积电面向罗姆、格芯等合作方落地技术授权方案，有效稳住产业生态，大幅缓解了退市消息落地初期带来的行业不确定性。

　　器件端技术迭代虽仍具备重要价值，但行业竞争的差异化重心正逐步转向量产规模与落地交付能力。无论是 IDM 还是代工模式，8 英寸晶圆量产落地是优化成本竞争力的核心举措，但也在良率管控、晶圆均匀性、全流程工艺管控层面带来全新技术难题。

　　此外，知识产权仍是构筑竞争壁垒的核心要素。外延生长、缓冲层架构设计、工艺集成等独家核心技术，直接决定氮化镓器件的性能与可靠性水平。

　　整体来看，依托行业长期成长逻辑，叠加相较碳化硅更低的建厂资本投入，氮化镓赛道成长空间依旧可观。在下一轮行业上行周期中，企业想要实现突围，关键在于：依托自研，或是通过与外延代工、晶圆厂战略合作获取独家材料知识产权，并配套成熟的大批量量产落地能力。

　　国内功率半导体厂商产能营收持续高速扩张，营收环比逐季攀升，整体市场规模现已比肩日本厂商（详见图 4）。本轮增长主力集中在硅基功率器件领域：本土企业在分立器件、功率模块市场份额稳步提升，在大功率硅器件赛道开始直面英飞凌等国际龙头的竞争。

　　宽禁带半导体方面，国内全产业链自主配套能力持续完善。中车、士兰微等多家本土企业已实现车用碳化硅器件批量出货，多款产品正处于车企资质认证阶段。海外成熟宽禁带器件供应商仍是国内整车厂的重要合作方，但外资想要稳固市场份额，必须加速在华建厂落地、深化本土化技术服务配套。

　　功率氮化镓领域，中国已构筑产业先发优势，英诺赛科为行业龙头。该企业在关键知识产权纠纷取得突破性进展后，既具备规模化量产实力，全球化业务布局也在持续提速。

　　所有电源变换与电机驱动系统均离不开控制电路：既包含搭配功率开关、由电源控制器统筹管控的栅极驱动器，也囊括集成稳压电路、逻辑单元与存储单元的全集成电源管理芯片（PMIC）。

　　该类功率器件产品形态覆盖全品类方案，从板级分立元器件，到系统级封装（SiP）、片上系统（SoC）方案一应俱全。无论封装形态与集成度高低，功率半导体 IC 在全下游细分领域都扮演关键角色，实现对碳化硅、氮化镓及硅基功率器件的驱动、控制与保护。图 5 展示了数据中心、汽车、移动端三大市场的增长走势，及其对各子系统带来的影响。

　　数据中心领域，算力加速板功耗架构日趋复杂是核心增长动因。更高功率密度指标，倒逼行业采用单封装集成多相拓扑的高精度稳压芯片；智能功率级器件与集成稳压芯片同样将拉动板块需求。另一大增量来自高压配电架构普及催生的隔离、实时监测配套需求。

　　汽车市场增长由域控制器驱动，而新兴的整车区域化电气架构贡献更为突出。车载功能逐步从分散式独立 ECU 向中央控制单元归集，电源功能集成成为整机小型化设计的刚需。和数据中心逻辑类似，整车配电系统升级（高压直流母线落地以降低线路损耗、减重线束）持续为本赛道提供增长支撑。

　　消费移动端方面，搭载 AI 算力的应用处理器不断提升供电设计复杂度，催生架构更精密、与主 SoC 深度耦合的新一代 PMIC；依托系统级封装（SiP）工艺打造的电源管理芯片，可便捷适配芯片背面供电方案，成为行业新品方向。