碳化硅助力AI算力发展
碳化硅(SiC)正成为AI算力的新主线,核心驱动来自800V高压供电、先进封装散热、AR光波导三大场景同步爆发,叠加国产替代提速,板块进入高增长拐点。
一、核心逻辑:为什么是SiC?
SiC是第三代宽禁带半导体,性能全面碾压硅基:
- 禁带宽度:硅的3倍,耐高温(200℃+)
- 击穿电场:硅的10倍,适配800V高压
- 热导率:硅的2-3倍,解决AI芯片1000W+散热难题
- 低损耗:开关损耗降低50%+,能效显著提升
二、AI三大核心场景(2026—2030高景气)
1)AI数据中心:800V HVDC电源(刚需增量)
- 传统12V架构无法承载单机柜50kW+功耗,英伟达新平台全面切换800V高压直流
- SiC器件在电源中渗透率约24%,2030年市场规模或达200亿元,交货周期拉长至30周,价格上涨超15%
2)先进封装:SiC中介层/散热基板(第二成长曲线)
- AI芯片功耗突破1400W,硅基中介层散热瓶颈显著
- 英伟达Rubin平台、台积电CoWoS(2027年)导入SiC中介层,单颗价值量提升5-10倍
- 若30% CoWoS采用SiC,对应市场约9亿美元
3)AR/VR:SiC光波导(下一代硬件核心)
- SiC折射率2.6+(玻璃≈1.5),高透、轻量化、散热优,支撑AR眼镜高分辨率+大视场角
- 蓝特光学等布局SiC光波导,受益苹果/ Meta新机型量产
三、市场空间与催化
- 规模:SiC衬底市场预计从百亿级增至数千亿元,AI电源+先进封装占比超50%
- 关键催化:- 英伟达/台积电官宣SiC导入,2026—2027年落地
- 海外供给收缩,国内衬底价格企稳回升
- 800V HVDC服务器量产,电源厂商订单饱满
四、产业链:国产替代加速,中国厂商主导12英寸
- 衬底(核心,占成本~50%):天岳先进、天科合达、露笑科技;海外Wolfspeed破产重组,国内率先突破12英寸
- 外延片:三安光电、天域半导体、芯联集成
- 器件/模组:斯达半导、时代电气、英飞凌(海外)
- 设备(铲子股):晶盛机电、晶升股份(SiC长晶炉全球龙头)
- 天岳先进(688234):全球导电型SiC衬底市占率第一,8英寸全球第一,12英寸领先;AI电源/先进封装核心供应商。
- 露笑科技(002617):6英寸导电型衬底量产,12英寸样品验证,产能扩张弹性大。
- 三安光电(600703):国内唯一 衬底-外延-器件IDM,8英寸外延/器件量产,AI电源+车规双受益。
- 瀚天天成(02676.HK):全球最大SiC外延供应商,华为参股。
- 斯达半导(603290):车规级SiC模块龙头,AI 800V电源批量供货。
- 芯联集成(688469):中国SiC器件全球第一(市占≈5%),AI数据中心+先进封装双主线。
- 时代电气(688187):高压SiC器件核心,电网/数据中心电源高壁垒。
- 士兰微(600460)/华润微(688396):IDM功率龙头,SiC MOSFET放量,AI电源+工控受益。
- 晶升股份(688478):SiC长晶炉全球龙头,直接受益衬底产能爆发。
- 晶盛机电(300316):SiC设备+材料双布局,8/12英寸长晶设备核心供应商。
- 芯联集成(688469):SiC中介层导入英伟达Rubin,单颗价值量5-10倍
SiC已从“新能源车支线”升级为“AI算力主线”,三大新场景驱动需求10倍级增长,国产龙头迎来份额与估值双升。
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