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2026.10.10 | AC | Power | 800V Power Devices: SiC/GaN Hybrid & EPP

原标题:800V电源功率器件调研_SiC_GaN混合拓扑与价格传导, EPP嵌入式功率平台产业化, 垂直GaN_SST及先进封装技术演进 - 聚焦英飞凌_Wolfspeed_GE_天岳先进_天科合达

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AceCamp · 2026-10-10 18:52 · article 70567910

摘要

· 方向:围绕高压电源功率器件向SiC、GaN混合应用及更高功率密度演进的方向展望。· 结构:围绕SiC、横向GaN、垂直GaN及硅基器件在高压耐受、开关效率和成本上的分化展望。· 节奏:围绕嵌入式功率封装验证、HVDC架构升级及SST产业化对功率器件需求和价值量提升的影响节奏展望。

以下是调研纪要总结:

· 价格与盈利:专家称2026年SiC器件已经历约两轮调价,公司提出的整体涨幅约10%,但实际成交涨幅低于该水平,部分低毛利产品通过重新定价改善盈利。成本端整体上涨约5%至7%,其中封测约占SiC器件成本的10%,影响相对有限。随着AIDC需求提升及器件涨价,专家预计2027年公司毛利率有望继续改善。

· SiC/GaN技术路线:专家认为800V HVDC中直接承受高压母线的器件主要采用1200V SiC,而后端LLC等环节可以采用650V GaN,以提高开关频率和功率密度。公司Vertical GaN目前尚未量产,若未来1200V器件验证成功,预计2028年后有机会替代部分SiC。EPP嵌入式功率平台通过将SiC die嵌入PCB提升功率密度,但仍需PCB工艺配合,专家预计距离大规模量产约3至5年。

· 新应用与产业化:专家认为SiC用于先进封装散热基板和中介层仍受到晶圆尺寸、脆性及成本约束,短期缺乏明确产业化需求;SST目前也主要处于工程演示阶段,涉及10kV高压器件的供应商较少。公司提出AI机柜功率半导体价值量由1.5万美元提升至11.5万美元,主要对应SST、800V HVDC及SiC全面导入的远期理想架构,短期难以兑现。

以下是专家观点:

Bryce Wang:从天岳或大陆其他厂商采购衬底的价格是否有所下降?从今年(2026年)4月到6月是否有下降?

专家:可以理解为价格有所下降。

Bryce Wang:器件价格变化如何?

专家:器件目前是在涨价的,公司今年(2026年)应该有两轮涨价。具体涨幅不好给出一个准确数字,因为并不是统一上涨10%或5%,而是公司根据每颗器件在每个客户的利润率进行调整。举个例子,利润率低于20%的器件会被要求涨到35%,这是一个模式上的调整,所以公司看不到一个统一的区间数字。但整体来看,涨价的清单很长,整体感受下来公司要求的涨幅大约在10%左右,但最终实际谈下来的涨幅肯定达不到这个数字。

Bryce Wang:封装成本呢?

专家:封装成本方面,公司对外的说法是原材料和封装成本上涨。但实际上,公司的封测都在自有工厂,这些工厂设备早已折旧完毕,坦白说,封装成本并没有大幅上涨。

Bryce Wang:但都说封测那边,铜这些金属的价格其实比以前高了,因为这些金属在封装成本中占比较高,所以这部分其实推动了成本上升。

专家:确实,原材料价格有一定上涨。

Bryce Wang:能感知今年(2026年)的成本端,比如衬底和封测这种材料成本,不考虑稼动率和良率提升的影响,它们涨了5%~10%,然后价格这边5%~10%抵掉了,还是怎么样?

专家:个人感受不一定完全准确,因为这是一个整体的情况。但整体上对公司的影响,成本端大概是个位数的影响,可能在5%~7%左右。原因是,对于碳化硅器件来说,成本的大头在衬底,封测虽然重要,但占比只有10%左右。在这10%的部分,即使有上涨,整体影响也有限。

Bryce Wang:刚提到成本其实没有涨多少,但价格那边有几次调价。如果这个环节没有特别改善,价格能够传导下去吗?

专家:首先,成本确实有增加,但个人理解是没有增加那么多。公司借这个机会,把一些利润率特别低的器件,通过涨价调整到更合理的水平,目的是让毛利更好看。对于产品线负责人来说,这是考核的红线。公司感受到的涨价压力其实没有那么大,公司并不是强制要求必须涨价,涨不上去也不会断供,还是保留了一些谈判空间。如果客户能多给项目或订单,这些涨价其实可以不涨。从这些信号来看,成本确实有上涨,但幅度并不大。

Bryce Wang:能不能介绍一下近期提出的嵌入式功率平台EPP?

专家:EPP是公司以及整个业界从去年(2025年)开始推广的嵌入式功率平台。它的目标是把碳化硅的die直接集成到PCB板中,实现嵌入式结构,核心目的是进一步提升功率密度,比如让电驱做得更小,甚至接近手机大小。去年公司有两个嵌入式路线,后来淘汰了一个,目前保留了EPP,并且EPP也更名过,这是它的背景。

目前EPP更多还是技术预研或技术牵引,距离真正量产和上车还有一段时间,保守估计还需要三到五年,激进一点也要两三年,不会很快实现。作为功率器件供应商,公司只提供碳化硅die,但PCB板厂还需要做工艺改良和配合,包括特殊工艺实现PCB压接等,涉及很多工艺难题,这不是公司一家能完成的,所以整体进展不会太快。

Bryce Wang:这种技术诞生的背景是什么?基于什么需求逻辑?要改善哪些问题?

专家:背景很清楚,车载电驱经过多年迭代,散热和双面水冷等技术已经做到极致,功率密度难以继续提升,电驱无法再做得更小,导致车重和空间占用增加。因此,行业希望通过技术突破,把die埋入PCB板,实现更小型化,但这在技术和工艺上难度很大。

Bryce Wang:刚提到的是汽车领域,那未来AI电源领域不会用这种技术吗?

专家:这主要取决于系统是否有痛点和需求。如果像AIDC这类应用对功率密度要求不那么极致,其实没必要把体积做得特别小,因为极致小型化是有代价的。

Bryce Wang:目前看到的类似800伏HVDC上,现在用的是碳化硅方案、氮化镓方案,还是混合方案,或者和硅基混合?

专家:800伏母线需要用到1200伏的器件,这里毫无疑问是碳化硅。

Bryce Wang:是否为全碳化硅方案?

专家:对,因为氮化镓目前还做不到1200伏,现在还是650伏。公司在推广垂直型氮化镓(Vertical GaN),理论上可以做到1200伏,但还处于推广阶段,没有量产。所以现在量产的1200伏器件都是碳化硅。

Bryce Wang:有些专家在推“碳化硅+氮化镓”的混合方案,这些方案是推给客户,还是客户自己选择?

专家:这里需要区分,800伏方案前端是PFC,后端是LLC,LLC其实就是DCDC。必须区分的是,挂在800伏母线上的器件耐压要做到1200伏,这部分必须用碳化硅。但在后端,比如LLC输出端,很多客户主流选择氮化镓,因为它频率更高、体积更小,系统可以做得更紧凑。所以在这种场景下,可以称为氮化镓和碳化硅的混合方案。

Bryce Wang:有没有用硅基器件,通过串联并联达到类似效果的方案?

专家:没有,现在不会采用这种方案,成本太高。硅基器件一般用于100伏、80伏等更低电压场景。

Bryce Wang:能否介绍一下,800伏HVDC电源架构中用多少颗1200伏碳化硅器件,每颗大概多少钱?这样可以和硅基做比较。

专家:以典型几千瓦的PSU为例,前端一般用PFC,基本上是四颗650伏碳化硅MOS管,后端LLC则是四颗650伏氮化镓器件。所以一个PSU通常是四颗碳化硅、四颗氮化镓,这是比较经典的架构。不管是组装成100千瓦还是300千瓦的机柜,基本都是用这种方式拼接。刚才说的还不是800伏的,因为输入电压低,是650伏。800伏的系统会更复杂,刚才说的是相对简单的PSU拼接。800伏架构前端也是DCDC,PFC后面加LLC,前端PFC还是用1200伏碳化硅器件,后端LLC可以用氮化镓。最经典的数量大致是一半一半。

Bryce Wang:总体数量是多少?

专家:总体数量取决于功率大小,目前没有整理具体的数量数据。

Bryce Wang:既然数量没有比较出来,为什么刚才提到用硅基的成本会很高呢?

专家:硅在这里肯定不能用,这里都是碳化硅或者氮化镓,属于第三代宽禁带半导体,不太会用硅。硅主要用于IGBT,这里不会用IGBT。

Bryce Wang:MOS呢,不能通过并联和串联的方式来实现吗?

专家:这里的高压硅器件只有IGBT。如果讨论MOS,MOS的耐压基本上只有200伏左右。个人没有理由用六个200伏的MOS去串联,因为有一颗1200伏的碳化硅可以直接用。

Bryce Wang:但是如果他们通过价格战来竞争怎么办呢?

专家:这不可能。如果用硅的MOS串联,还需要配驱动。这里有一个很基础的细节,就是需要接地,串联后是浮地,驱动无法实现,这种应用不存在。

Bryce Wang:你是说工程原理上完全实现不了?

专家:这个问题其实不需要讨论,不可能用硅,这里不会用硅。没有这种说法。只有极个别场景,比如车上的OBC,有些拓扑结构下,电流可以走碳化硅,但外部再并一个硅的MOS,在关断瞬间流一些关断电流走硅的二极管,这种情况勉强可以叫混碳,但除了这种极少数场景,没有其他用法。

Bryce Wang:所以现在可以确定,800伏这边只可能用碳化硅或氮化镓,对吗?

专家:对,现在任何厂家都是用碳化硅或氮化镓,没有人用硅。

Bryce Wang:个人先把这个确定下来,因为之前半年或一年前,大家都说一定会用碳化硅,后来又出现了氮化镓和碳化硅的混合,所以还是需要把这个问题研究清楚。

专家:氮化镓后来应用的原因在于它在一些低压场景,比如650伏时,开关频率可以更高,所以有些客户和供应商会选择它。但无论如何,都不会转回用硅。

Bryce Wang:现在有看到关于先进封装中的中介层、散热层、散热基板等,有人说市场上会用,有人说只是概念,怎么看?

专家:大概一年前公司讨论过这个问题,结论是还是比较牵强。当时碳化硅产能过剩,大家试图寻找新场景消化SIC产能,想到这些地方。但稍微分析后发现根本无法应用。首先,虽然碳化硅导热性确实有优势,但它太硬,尺寸稍大就容易脆裂,刚性高。其次,从工程角度看,如果真的要用,为了匹配现有工艺产线,需要做到12英寸,但实际上8英寸才刚刚起步,不可能做到12英寸。第三,成本还是比较高。所以一年前讨论后,基本没人再提了。

Bryce Wang:跟同行或行业朋友交流后,觉得这只是一个概念,没有真实的产业化进展,对吗?

专家:对。当时公司也关注过这个新技术趋势,但很快因为AIDC的兴起,碳化硅产能迅速消耗,这个话题也就没有热度了。

Bryce Wang:2028年800伏的应用会不会增加氮化镓的使用?

专家:800伏,如果是在车上,还是在其他地方?如果是800伏的HVDC,时间节点大概在2028年,是有可能的。因为氮化镓有开关频率高、功率密度高的优势。另外,像公司主推的垂直型氮化镓,既有高频率优势,又能做到1200伏高耐压。如果市场验证认可,确实能替代一部分碳化硅。

还有一个优势是die size更小,在同等条件下比碳化硅小,器件可以做得更小,成本也更低。

Bryce Wang:美国政府近期开始支持碳化硅和氮化镓的本土制造能力,这个怎么看?

专家:指Wolfspeed相关事件吗?公司没有特别关注,因为他们经常说拿到补贴,但真假难辨,不确定是否真的拿到。

Bryce Wang:现在看到SST的进展怎么样?

专家:SST现在不断有新闻,包括国内和Wolfspeed方面。但从客户反馈看,还是以工程演示为主,并未真正商用。目前涉及10千伏高压器件,业内只有英飞凌、Wolfspeed和GE三家有相关产品。

Bryce Wang:工业端的复苏怎么看?

专家:工业端公司关注度不高,整体比较平稳,没有太多新信息。

Bryce Wang:公司近期提出,从电网到芯片核心,按单个AI机柜折算的半导体价值量,未来可能从1.5万美元提高到11.5万美元,这个怎么看?

专家:这个描述更多是远期场景,短期内很难实现最理想的状态。比如要包含SST,后端还有800伏直接输入的架构。

Bryce Wang:这个数据的口径是什么?包含的期限具体指什么?

专家:个人后来做了整理。1.5万是在一次电话会议上提的。背后的逻辑是,传统架构是1.5万,提升到11.5万是指全套从SST到800伏,再到整体架构全部换成碳化硅,是最理想的设想,仅供参考,短期内不会实现。

Bryce Wang:明年(2027年)的毛利率怎么看?大概会是什么水平?

专家:毛利率上季度财报是40多一点。明年按照现在趋势,只会向上走。AI拉动和涨价都会正向推动毛利率提升。