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SST行业深度报告:数据中心能耗和功率提升推动供电架构革新,SST市场空间广阔
爱建证券· 2025-11-26 16:09
报告行业投资评级 - 行业投资评级:强于大市 [2] 报告核心观点 - 数据中心的高能耗和高功率密度趋势正推动供电架构向高压直流和绿电直连革新,固态变压器(SST)凭借其高效率、高集成度和绿电直连优势,成为适配这一趋势的关键技术,市场空间广阔 [2] - 人工智能驱动数据中心(AIDC)建设是SST大规模商业化的核心推动力,其能耗占比从2022年的7.6%快速提升至2027年的18.0%,进一步加速SST渗透 [2][10] - SST的材料成本主要集中在功率器件(如IGBT、SiC、GaN)和高频变压器,其中功率器件成本占比约32%,高频变压器占比约16% [2][52] - 全球数据中心SST市场需求价值量预计从2024年的16.8亿元增长至2027年的115.2亿元,主要受数据中心新增装机量从14GW增至32GW以及SST渗透率从1%提升至4%驱动 [2][70][71] 按目录结构总结 1.1 背景:AI市场规模高速增长,数据中心是核心基础设施 - 全球人工智能市场规模从2024年的6382.3亿美元预计增长至2034年的3.68万亿美元,2025-2034年复合年增长率(CAGR)为19.20% [6] - 亚太地区将成为增长最快的AI市场,2025-2034年CAGR预计达19.8% [6] - 数据中心作为AI的核心基础设施,其重要性随云计算与人工智能兴起持续提升 [6] 1.2 数据中心困境:高能耗+高功率+集中分布+电费高 - **高能耗**:2024年全球数据中心电力需求为415TWh,约占全球总用电量的1.5%,预计2030年达945TWh;AIDC的IT能耗从2024年的55.1TWh增至2027年的146.2TWh,2022-2027年CAGR约为44.8% [10] - **高功率**:英伟达GPU机架功率接近指数级增长,每一代GPU热设计功耗提升约20%;2024年数据中心机架功率密度在15kW以上区间同比均增长,部分达100kW以上 [11][14] - **集中分布**:全球数据中心总数约11064座,美国以4165座位居首位;美国弗吉尼亚州数据中心耗电量占当地电力供应比例达25%;超大规模数据中心数量增速高,市场占比从2010年约10%提升至目前37% [15][16][19] - **电费成本**:电费占数据中心运营成本比重超过50%;数据中心建造成本为700-1200万美元/MW,其中电力系统占比40%以上 [20][21] 1.3 数据中心供电趋势:高压直流+绿电 - 供电架构向绿色全直流阶段演变,该阶段全直流微电网成为主流,深度融合光伏/储能等可再生能源,目标PUE低于1.1,功率密度达50kW+ [22][23][26][27] 1.4 SST特点:新型功率器件+中高频变压器,SST供电实现高效+高集成 - **功率器件**:SiC适用于高压高频场景,GaN开关速度更快适用于高频场景;采用SiC或GaN可提升SST效率与功率密度 [30] - **高频变压器**:通过提升频率(10-100kHz)缩小体积,非晶合金和纳米晶磁芯是关键材料 [35][36] - **高效高集成**:SST全链路效率达98%,对比传统UPS(效率95%)可省电约59万度/年(以2.5MW系统负载率90%计);SST系统占地面积不足传统UPS的50%,重量更轻 [43][46] - **绿电直连**:SST以DC800V输出,便于与分布式光伏、储能直流侧并网,简化链路并降低成本 [43][46] 1.5 SST应用场景:数据中心供电是SST最主要应用场景 - SST适配铁路牵引、智能电网、汽车充电站等多场景,其中数据中心应用占比达40% [49] 2.1 成本:SST材料成本中功率器件和高频变压器为主 - 采用IGBT的SST原型机成本构成:IGBT及驱动器占32%、高频变压器占16%、直流电容器占16%;一台20kVA SST生产成本约1000-2000美元,市场售价更高 [52] 2.2 格局:海外厂商为主,国内企业份额逐渐提升 - **供配电系统**:2025年中国智算中心供配电设备市场国产品牌份额明显上升 [53] - **SST系统集成**:维谛、伊顿、台达等跨国企业合计市场份额超过60%;维谛与英伟达合作开发800V HVDC解决方案,计划2026年推出 [56] - **功率器件**:SiC产能以意法半导体、安森美、英飞凌为主;GaN市场份额英诺赛科占30%、纳微半导体占17% [58][59][63] - **国内厂商**:金盘科技、四方股份等通过自主研发或合作开发SST整机解决方案;斯达半导、云路股份等布局上游材料与零部件 [65][66] 2.3 产业链:上中游涵盖材料和系统集成,下游应用广泛 - 上游包括功率半导体、磁性材料等供应商;中游为SST制造企业;下游覆盖数据中心、智能电网、电动汽车充电等领域 [67][68] 3 需求测算:数据中心建设驱动,SST市场空间广阔 - 2024年全球数据中心新增装机量14GW,预计2027年达32GW;SST渗透率从2024年1%提升至2027年4%,价值量从16.8亿元增至115.2亿元 [70][71] 4.1 投资建议 - **功率器件**:SiC和GaN渗透提升,受益企业包括意法半导体、安森美、英诺赛科等 [72] - **磁性材料**:非晶合金和纳米晶磁芯是关键,受益企业包括特变电工、云路股份、可立克等 [72] - **AIDC建设**:推动SST需求增长,受益企业包括麦格米特、金盘科技、四方股份等 [72] - **建议关注公司**:阳光电源、麦格米特、金盘科技、横店东磁、中恒电气、伊戈尔、思源电气、科华数据、特锐德、科士达、四方股份、云路股份、京泉华、科陆电子、新特电气、顺钠股份等 [72]
中国SiC,卷赢了?
半导体行业观察· 2025-09-30 11:31
碳化硅材料与技术发展 - 碳化硅因其更高的击穿场强和更大的带隙,作为下一代功率半导体材料,在高温高压应用领域受到越来越多的关注 [1] - 过去20年,碳化硅在工业界取得巨大进步,商业化的早期挑战在于晶体中种类繁多的缺陷,通过研究分类和模拟技术进步,缺陷密度已降低一个数量级 [3] - 模拟技术的进步使晶体生长从反复试验变为可高精度模拟热量、气流等因素,从而减少缺陷并促进晶圆直径发展 [3] 市场驱动因素与成本趋势 - 信息技术和人工智能进步导致电力需求持续增长,推动了对可再生能源和电力高效利用的需求,促使全球政府支持和私人投资增加 [4] - 碳化硅晶圆价格在过去20年里大幅下降,过去3-4英寸晶圆价格高达7200-9600人民币,如今8英寸晶圆价格约4800元人民币,单位面积成本下降近一个数量级 [4] - 未来碳化硅晶圆价格甚至有望与硅晶圆持平 [4] 产业发展历程与关键节点 - 2001年是第一个转折点,英飞凌在全球率先开始小规模量产碳化硅二极管,当时市场规模约5000万元 [6] - 2010年,Cree和ROHM成功实现碳化硅晶体管量产,当时市场规模约2.5亿人民币 [6] - 2018年,特斯拉在其电动汽车中采用意法半导体的碳化硅功率器件,市场迅速扩张,使得“碳化硅可以用于汽车”的意识增强 [6] 当前市场规模与未来应用 - 自2020年左右以来,碳化硅市场稳步增长,中国厂商在电动汽车中采用碳化硅模组,丰田汽车宣布2025年在插电式混合动力汽车中采用碳化硅 [7] - 2024年碳化硅市场规模预计达到约300亿人民币,对于化合物半导体而言是一个庞大市场,在铁路车辆领域的开发也在推进 [7] - 功率器件是碳化硅最受欢迎的应用,其市场规模接近500亿人民币 [12] 全球竞争格局 - 中国在碳化硅晶圆尺寸、质量和成本降低等各个领域都处于世界领先地位,尽管在2010年代才开始研发,但已超越自20世纪80年代就开始研究的日本、美国和德国 [9] - 日本企业在尖端器件开发方面领先中国一到两代,拥有完整的功率器件生态系统,涵盖从晶圆制造商到器件制造商 [9] - 中国本土企业仍然缺乏足够的经验,但曾在美国公司从事功率器件开发的工程师正在回国,差距正在缩小 [10] 技术挑战与可靠性问题 - 碳化硅MOSFET中碳化硅与氧化膜界面存在大量缺陷,缺陷数量是硅的100多倍,这阻碍了碳化硅充分发挥其潜力,使其电阻比理想值高出两到三倍 [15] - 如果能将碳化硅的电阻减半,就能将芯片面积减半,提高良率并使成本降至一半以上,几乎与硅相当 [15] - 随着碳化硅功率器件普及,可靠性问题日益凸显,特别是在负载短路时可能有大电流流过损坏晶体管,必须设计保护电路 [15] 未来技术竞争 - 碳化硅在电压方面可能与氮化镓竞争,氮化镓在100V或300V等低压下非常强大,市场将继续增长,随着垂直氮化镓功率器件实用化,或许能在高电流和高电压方面与碳化硅竞争 [12] - 600V电压市场将成为激烈战场,硅具有低成本和可靠性,碳化硅具有高电流能力,而氮化镓具有高速开关能力 [13] - 碳化硅和氮化镓的理想特性几乎相同,随着两者技术水平提升,竞争最终将归结为成本和可靠性的较量 [13]
瑞纳智能:暂未有与智慧供热设备相关的SiC功率器件应用计划
格隆汇· 2025-09-23 15:47
公司研发进展 - 半导体相关产品尚处于研发阶段 尚未进入商业化验证阶段 [1] - 暂未有与智慧供热设备相关的SiC功率器件应用计划 [1]
友阿股份:公司拟并购的标的尚阳通主营业务为高性能半导体功率器件研发、设计和销售
证券日报网· 2025-09-22 19:41
公司并购标的业务 - 公司拟并购标的尚阳通主营业务为高性能半导体功率器件研发、设计和销售 [1] - 标的公司产品线覆盖车规级、工业级和消费级等应用领域 [1] - 标的公司高压产品线包括超级结MOSFET、IGBT、SiC功率器件 [1] - 标的公司中低压产品线主要包括SGTMOSFET [1] - 标的公司模组产品线包括高压功率模块和中低压功率模块 [1]
锴威特: 苏州锴威特半导体股份有限公司2025年半年度募集资金存放与实际使用情况的专项报告
证券之星· 2025-08-29 19:44
募集资金基本情况 - 公司首次公开发行募集资金总额为75213万元 发行价格为4083元/股 扣除发行费用8733万元后 募集资金净额为66480万元 资金于2023年8月14日全部到位[1] - 截至2025年6月30日 累计使用募集资金43269万元 其中募投项目使用21624万元 超募资金使用5041万元 闲置募集资金现金管理余额16604万元[1] - 募集资金专户余额为24723万元 包含利息收入与现金管理收益1495万元 其中存款利息收入323万元 理财产品收益1172万元[1] 募集资金管理情况 - 公司对募集资金实行专户存储制度 与保荐人及商业银行签署三方监管协议 协议内容符合交易所规范要求[2] - 募集资金专户分布在宁波银行 建设银行 工商银行 张家港农商行及招商银行 其中工商银行张家港支行专户余额14335万元[2] - 公司已注销完成使用的"补充营运资金"专户 并规范了股票回购证券账户与超募资金专户的绑定关系[2] 募集资金实际使用情况 - 2025年1-6月投入募集资金2598万元 累计投入26665万元 三个主要研发项目投入进度均低于30%[6] - 使用超募资金4000万元永久补充流动资金 1041万元用于股份回购 尚未指定用途的超募资金为7472万元[6] - 闲置募集资金现金管理规模16500万元 投资于中信建投 华泰证券 宁波银行及建设银行的保本型理财产品[2] 募投项目执行情况 - 智能功率半导体研发升级项目累计投入4195万元 完成进度2898% SiC功率器件研发升级项目累计投入1347万元 完成进度1543%[6] - 功率半导体研发工程中心升级项目累计投入3050万元 完成进度1815% 补充营运资金项目已超额完成 投入13032万元[6] - 三个研发项目均延期至2028年3月完成 原因为市场环境变化及公司审慎投资策略[7] 股份回购实施情况 - 公司使用超募资金回购股份359926股 占总股本0488% 回购金额1041万元 回购价格不超过5766元/股[3] - 回购资金通过一般户中转1500万元 后转入股票回购证券账户 公司已注销一般户并将剩余利息转回超募专户[3] - 回购股份拟用于股权激励或员工持股计划 回购期限为董事会审议通过后12个月内[3]
扬杰科技(300373):需求高景气驱动业绩高增,海外产能+多产品线突破打开成长空间
华创证券· 2025-08-22 15:24
投资评级 - 强推(维持)评级,目标价72.9元,当前价59.77元,预期涨幅22% [1][2] 核心观点 - 需求高景气驱动业绩高增长,汽车电子与AI相关业务增长亮眼,2025H1营业收入34.55亿元,同比+20.58%,归母净利润6.01亿元,同比+41.55% [6] - 海外产能扩张与多产品线突破推动长期成长,越南封装基地一期满产满销,二期项目通线,外销收入占比24.13% [6] - 第三代半导体与车规级模块取得突破,SiC芯片产线量产爬坡,IGBT和MOSFET产品在新能源汽车、光储充领域加速渗透 [6] 财务表现与预测 - 2025E营业总收入7,097百万元,同比+17.6%,归母净利润1,238百万元,同比+23.5% [2] - 2025-2027年每股盈利预测2.28/2.70/3.19元,市盈率26/22/19倍 [2] - 2025H1毛利率33.79%,同比+4.16pct,主因高毛利产品占比提升及降本增效 [6] 业务进展 - 汽车电子与AI服务器需求强劲,MOSFET、IGBT及SiC功率器件获行业龙头客户认证,出货量快速提升 [6] - "YJ+MCC"双品牌战略深化全球布局,欧美市场主推MCC品牌,亚太市场主推YJ品牌 [6] - SiC领域首条芯片产线量产,车载模块获Tier1/车企合作意向;IGBT微沟槽系列全系出货,车规级模块产线建成 [6] 产能与国际化 - MCC越南封装基地一期良率达99.5%以上,二期项目通线,海外供应链本土化能力增强 [6] - 2025H1外销收入8.34亿元,占比24.13%,高毛利海外业务贡献业绩弹性 [6]
友阿股份: 西部证券股份有限公司关于湖南友谊阿波罗商业股份有限公司发行股份及支付现金购买资产并募集配套资金暨关联交易之独立财务顾问报告(修订稿)
证券之星· 2025-08-12 00:25
交易方案概述 - 湖南友谊阿波罗商业股份有限公司拟通过发行股份及支付现金方式收购深圳尚阳通科技股份有限公司100%股权,交易作价确定为15.8亿元,其中现金支付5.06亿元,股份支付10.74亿元,同时募集配套资金不超过5.5亿元用于支付现金对价及中介费用 [9][10][11] - 标的公司尚阳通专注于高性能半导体功率器件研发设计及销售,属于计算机、通信和其他电子设备制造业,与上市公司主营业务存在协同效应,本次交易不构成重组上市及关联交易 [4][9] - 交易采用差异化定价策略,综合考虑不同交易对方初始投资成本及支付方式选择,最终定价低于评估值17.57亿元,未损害上市公司及中小股东利益 [9][10] 评估与作价 - 评估机构采用市场法和资产基础法对标的资产进行评估,最终选取市场法评估结果作为定价依据,评估基准日为2024年12月31日,评估值为17.57亿元,增值率84.6% [9] - 交易价格经协商确定为15.8亿元,对应100%股权,未采用收益法评估,交易对方未设置业绩承诺及减值补偿承诺 [9][19] 股份发行安排 - 发行股份购买资产部分定价基准日为董事会决议公告日,发行价格为定价基准日前120个交易日股票均价的80%,拟发行4.69亿股,占发行后总股本25.17% [10] - 募集配套资金部分发行价格不低于定价基准日前20个交易日均价的80%,发行对象不超过35名特定投资者,锁定期6个月 [10][11][12] - 核心管理层(蒋容、肖胜安等)及员工持股平台(子鼠咨询、青鼠投资)股份锁定期为36个月,其他交易对方锁定期为12个月 [10] 财务影响分析 - 交易完成后上市公司总资产预计增长12.49%至168.88亿元,营业收入增长47.22%至18.89亿元,归属于母公司所有者权益提升,基本每股收益及净资产收益率均有所改善,不存在每股收益摊薄情况 [14][15] - 标的公司2023年及2024年研发费用分别为7,123.52万元和7,149.54万元,累计1.43亿元,研发费用率高于同行业可比公司平均水平 [23][24] 研发与创新承诺 - 管理层股东承诺交易完成后三个会计年度累计研发费用不低于1.65亿元,年均新增发明专利申请不少于15件,研发人员占比不低于25% [20][21][22] - 上述承诺基于标的公司报告期研发投入强度及研发成果设定,2023年及2024年发明专利申请量分别为29件和41件,研发人员占比分别为40.28%和51.54%,均高于承诺标准 [22] 公司治理与控制权 - 交易完成后上市公司控股股东仍为友阿控股,实际控制人仍为胡子敬先生,社会公众持股比例满足上市条件,控制权未发生变更 [14] - 核心管理层承诺自资产交割日起36个月内持续在职,现金对价采取分期支付安排,保障业务 continuity [26][27] 行业与业务协同 - 标的公司主营半导体功率器件,产品包括MOSFET、IGBT、碳化硅等第三代半导体材料,应用于新能源汽车、充电桩、工业控制等领域,客户包括比亚迪、中兴通讯等行业头部企业 [5][6][7][8] - 上市公司原主营百货零售业务,受宏观经济及线上零售冲击业绩下滑,本次交易实现向半导体领域战略转型,打造第二增长曲线 [13]
破发股锴威特第二大股东拟减持 2023年上市募7.5亿
中国经济网· 2025-06-06 11:27
股东减持计划 - 甘化科工拟减持锴威特股份不超过3%,其中集中竞价方式减持不超过1%(736,800股),大宗交易方式减持不超过2%(1,473,600股)[1] - 减持计划时间为2025年6月30日至2025年9月28日[1] - 甘化科工当前持有锴威特14.32%股份(10,555,216股),为第二大股东,股份来源为IPO前取得且已于2024年8月19日解禁[1] 公司上市及募资情况 - 锴威特于2023年8月18日在科创板上市,发行价40.83元/股,发行数量1,842.1053万股[1] - 上市首日盘中最高价96.99元,为历史最高价,当前股价处于破发状态[2] - 实际募集资金净额66,479.89万元,超原计划13,471.61万元,原计划募资53,008.28万元用于半导体研发及营运资金[2] - 发行费用8,733.27万元,其中承销及保荐费用6,066.63万元[2] 保荐机构信息 - 锴威特IPO保荐机构为华泰联合证券,保荐代表人为薛峰、牟晶[1]
新增3起SiC合作,共促产业新发展
行家说三代半· 2025-05-29 10:42
碳化硅行业合作动态 - 天科合达、天岳先进、同光股份等18家企业确认参编《2025碳化硅衬底与外延产业调研白皮书》及《2025碳化硅器件与模块产业调研白皮书》[2] - 赛米控丹佛斯与中车时代半导体签署合作备忘录,双方将在功率模块芯片技术开发与供应领域展开合作,旨在提升电力电子系统性能、可靠性和效率[3] - 中车时代半导体将持续加大研发投入,在IGBT、碳化硅及双极型芯片等领域为赛米控丹佛斯提供最先进产品[3] - 杰平方半导体与深圳奥斯达克电气技术签署碳化硅战略合作协议,并共同成立"杰平方-奥斯达克SiC战略合作中心"[4] - 杰平方半导体已开发多款针对重卡、工程机械、新能源汽车市场的SiC功率器件产品,其50kW DC/DC电源和36KW高压DC/DC电源已在挖掘机、重型矿卡等行业实现批量装机[6] - 杰平方SiC功率器件设计的850V转27.5V-6KW DCDC电源和特高压1500V转380V DCDC电源已在燃料电池系统/无人驾驶系统/工程机械等行业实现批量装机[6] 功率半导体技术合作 - 季丰电子、林众电子、瞻芯电子达成战略合作,三方将共建功率半导体领域联合实验室,聚焦技术研发、测试分析与产业服务[7] - 联合实验室将重点开展功率半导体(IGBT、SiC)的可靠性、失效分析、材料分析、产品测试、晶圆磨划等领域合作[9] - 瞻芯电子是一家聚焦碳化硅半导体领域的高科技芯片公司,拥有一座车规级碳化硅晶圆厂,致力于开发碳化硅功率器件和模块、驱动和控制芯片产品[9] 行业发展趋势 - 多家企业参与碳化硅产业调研白皮书编制,显示行业对碳化硅技术发展的重视[2] - 企业间技术合作日益频繁,涵盖芯片研发、功率模块、应用解决方案等多个环节[3][4][7] - 碳化硅功率器件在重卡、工程机械、新能源汽车等领域的应用已实现批量装机,市场渗透率逐步提升[6]
ST挺进硅光代工赛道
半导体芯闻· 2025-03-13 18:55
云光互连市场前景 - 数据中心互联成为瓶颈,AI工作负载对带宽需求高且厌恶延迟,30%训练时间用于等待网络赶上[4] - 光通信芯片组市场预计2025-2030年CAGR达17%,总销售额从2024年35亿美元增至2030年超110亿美元[6] - 光收发器速率将从当前800Gbps提升至未来3.2Tbps,能耗优化是关键挑战[6] 硅光技术优势 - 硅光子学(SiPho)技术可实现性能提升与能效优势,正逐步取代传统PIC技术[6][10] - 共封装光学(CPO)趋势明显,用光学连接替代机架铜缆,实现更紧密的GPU互联[7] - 硅光技术易于集成、传输距离灵活、损耗更低,支持单通道200Gbps速率[12] 意法半导体技术布局 - 推出PIC100硅光平台,支持300mm晶圆单通道200Gbps,集成收发器与接收器到单芯片[11] - PIC100采用全新材料堆叠实现高效边沿耦合,减少系统损耗,计划2025下半年量产[11][12] - 拥有领先BiCMOS工艺,推出B55系列,具备最佳工作频率(Fmax)和特征频率(FT),支持200/400Gbps[13][14] 战略合作与未来规划 - 已与AWS合作开发PIC100技术,实现AI工作负载互连[16] - 与全球研究机构及独立玩家建立合作,推动硅光+BiCMOS技术整合[16] - 未来将开发支持400Gbps/通道的PIC,优化GPU间互联的紧凑型调制器[17] 行业技术演进 - 光收发器核心组件包括MCU、EIC和PIC,正向更高集成度发展[4][5] - OIO互联需要密集型调制器、定制化EIC解决方案和TSV技术[7] - LPO(线性可插拔光模块)相比DSP方案功耗和延迟更低,获20家大客户采用[14]