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氮化镓及功率半导体解读专家会

来源：晰数塔互联网快讯时间：2025年10月26日 20:49

（来源：纪要头等座）

氮化镓及功率半导体解读专家会

一、英伟达800V直流平台对氮化镓的需求分析

英伟达800V直流供电平台推动氮化镓功率器件进入中功率应用场景，其工作电压需留有冗余，芯片极限耐压通常需达1200V，当前氮化镓器件已可满足该规格要求。平台功率等级提升至1000-3000瓦，对应电流等级为几十安培（50-100安培以下），此范围内氮化镓器件性价比优势显著。与硅基IGBT相比，氮化镓导通电阻更低、功耗更小；与碳化硅相比，在1000-10000瓦功率区间内成本更低，因此成为该平台的优选方案，预计市场空间可达几十亿至百亿规模。

二、800V架构中氮化镓与硅基/碳化硅的应用对比及价值量分析

（一）氮化镓与硅基功率半导体的应用边界

800V架构中，功率等级是两者应用的核心分界线：1000瓦以下场景，硅基IGBT效率与性价比仍可接受；1000瓦以上场景，氮化镓损耗较硅基IGBT降低超50%，且随工艺进步成本持续下降，未来有望接近甚至低于硅基IGBT，在3000瓦等中高功率场景性价比优势显著。

（二）氮化镓与碳化硅的应用场景及价值量差异

性能与成本：碳化硅性能略优，但氮化镓基于硅衬底的外延材料成本更低，整体器件成本较碳化硅低，在3000瓦功率场景下性价比更优。

应用场景：氮化镓适用于1000-3000瓦工规/消费级场景（如英伟达GPU供电系统），碳化硅则更多用于车规等高可靠性、高价格容忍度领域。

价值量：以3000瓦系统为例，氮化镓器件单颗价格约15-20元，单个电路需4-8颗，对应价值量80-100元；碳化硅方案价格约为氮化镓的1.5-2倍，系统成本更高。

三、氮化镓行业格局：玩家、技术路线与供需趋势

（一）国内外主要玩家及技术水平

国内：英诺赛科为全球龙头，市场份额约30%，产品覆盖100-1200V，8寸线产能领先，性价比优势显著；三安光电、华润微等聚焦消费级低压领域，尚未进入英伟达供应链。

国外：英飞凌（IDM模式，系统方案能力最强）、纳微半导体（Fabless，依赖代工）、意法半导体（IDM模式）为主（更多实时纪要加微信：aileesir）要参与者，其中英飞凌盈利模式闭环，纳微半导体因代工成本较高亏损严重。

（二）技术路线：E-mode与D-mode

D-mode（耗尽型）：工艺简单、可靠性较高，需级联封装实现常关，英飞凌采用该路线。

E-mode（增强型）：可直接实现常关，封装更简单，为当前主流路线，纳微半导体、英诺赛科（同时布局两种路线）采用。

格局：E-mode因设计友好占据主流，但两种路线在低频（几十至几百kHz）功率应用中可靠性均达标。

（三）供需与价格趋势

产能：全球氮化镓产能以8寸线为主（英诺赛科月产1.5万片，规划扩至4-5万片），6寸线因性价比劣势逐步退出（如台积电6寸线转型封装）。

价格：8寸晶圆价格约3000-5000元（消费级低压产品低于3000元），6寸线（已淘汰）原价格6000-7000元；当前氮化镓器件价格低于碳化硅，但高于硅基IGBT，行业整体仍处亏损阶段，需规模效应实现盈利。

四、功率半导体行业动态与竞争格局

（一）安世半导体被制裁的影响

市场空间：安世半导体2023年产值约147亿元（人民币），其车规级IGBT、MOSFET等产品市场份额将被国内厂商（如士兰微、中车时代电气、华润微）及英飞凌、意法半导体等瓜分，国内厂商有望新增百亿级替代空间。

竞争格局：国内功率半导体厂商在成熟工艺（0.18μm及以上）领域与国外差距较小，车规认证加速推进，有望快速填补供应缺口。

（二）功率半导体周期与需求增量

周期位置：功率半导体（IGBT等）当前处于供需平衡略偏供大于求阶段，价格较疫情期间回落，毛利率降至30%以下。

需求增量：新能源（电动车、光伏）、储能、AI数据中心为核心驱动力，预计储能领域功率器件需求有6-7倍增长空间，但因成熟工艺产能易扩张，供需缺口较先进制程更小。

（三）台积电退出氮化镓代工的影响

台积电因6寸线性价比劣势（成本较8寸线高30%）退出氮化镓代工，加速行业向8寸线集中，国内厂商（英诺赛科等）凭借8寸线产能优势受益，全球氮化镓供给格局向大陆倾斜。

五、投资要点总结

核心标的：英诺赛科（全球氮化镓龙头，8寸线产能与性价比领先，英伟达供应链验证通过）、英飞凌（IDM模式，系统方案能力强，盈利稳定）。

行业趋势：氮化镓在800V中功率场景（1000-3000瓦）替代硅基IGBT为长期趋势，需关注英诺赛科等厂商扩产进度及成本下降曲线；国内功率半导体厂商在安世制裁后迎来车规替代机遇。

Q&A

Q1: 英伟达800伏直流平台对氮化镓的需求情况如何，包括规格参数、可靠性及良率要求？

A1: 英伟达800伏直流平台推动氮化镓功率器件向中功率领域拓展，具体需求如下：规格参数方面，800伏平台需芯片极限电压达1200伏以预留冗余，当前氮化镓器件已能满足该条件；功率等级提升至千瓦级，最高达3000瓦，处于1000-10千瓦的中功率范围，此区间为氮化镓优势领域。可靠性与性能上，氮化镓导通电阻低，损耗较硅IGBT小一半以上，在1000瓦以上功率场景效率优势显著；良率随工艺提升，8寸线相比6寸线成本降低30%，支撑性价比提升。此外，氮化镓基于硅衬底的材料成本低于碳化硅，且成本下降趋势明显，未来或低于硅IGBT。

Q2: 800伏直流供电架构中，氮化镓与硅基功率半导体的应用比例如何？在哪些电压和功率密度下必须使用氮化镓？

A2: 800伏架构中氮化镓与硅基功率半导体的应用比例以1000瓦为分界：1000瓦以下，硅IGBT效率和性价比可接受，导通电阻损耗较小，仍为主要选择；1000瓦以上，氮化镓损耗较硅IGBT降低超50%，且随器件工艺提升，成本持续下降，未来或低于硅IGBT，成为主流方案。必须使用氮化镓的场景为功率密度较高的1000瓦以上领域，尤其3000瓦等级时，其效率与成本优势显著，硅IGBT难以替代。

Q3: 800伏直流供电架构中，氮化镓与碳化硅的应用场景有何差异？

A3: 800伏架构中氮化镓与碳化硅的应用场景因性能、成本及需求特性分化：碳化硅性能更优，尤其在高压、高可靠性场景（如车规级电动车），其材料缺陷密度低、导热性好，适用于对价格容忍度高的领域；氮化镓基于硅衬底，材料及制造成本更低，在3000瓦AI服务器等功率中等（1000-10千瓦）、价格敏感且用量大的场景（如数据中心电源），市场份额大于碳化硅。此外，氮化镓当前主要定位工规级甚至消费级，而碳化硅更多面向车规等高等级应用。

Q4: 国内外氮化镓主要厂商有哪些？其产品及客户端验证进展如何？

A4: 国内外氮化镓厂商可分为以下类别：国内方面，英诺赛科为龙头，采用IDM模式，8寸线产能1.5万片/月（规划扩至4-5万片），产品覆盖100-1200伏，全球份额约30%，已通过英伟达验证，但受GPU芯片产能限制暂未起量；三安光电、华润微等厂商亦有布局，但产值多为千万至亿元级，未进入主流供应链。国外方面，英飞凌（IDM模式，系统方案能力突出）、意法半导体（IDM模式）为主要IDM厂商；设计公司以纳微半导体为代表，原依赖台积电6寸代工，现因成本劣势转至国内8寸线。此外，EPC、Transphorm等设计公司产值较小，影响力有限。

Q5: 国内英诺赛科与国外纳微半导体、英飞凌在氮化镓技术水平上如何评价？

A5: 国内英诺赛科与国外纳微半导体、英飞凌的技术水平各有侧重：英诺赛科在器件性价比上领先，其8寸线工艺成熟，良率高，成本较6寸线降低30%，且产品覆盖100-1200伏全范围，规模效应下亏损收窄；英飞凌系统方案能力最强，擅长从芯片到模块、系统的整体解决方案，已形成盈利闭环；纳微半导体作为轻资产设计公司，依赖代工，虽技术路线（E-mode）为主流，但因缺乏制造环节，亏损最为严重。综合来看，英诺赛科在器件性能与成本平衡上占优，英飞凌在系统集成上领先，纳微半导体受限于代工模式盈利承压。

Q6: 英诺赛科能否在氮化镓市场占据三成份额？

A6: 英诺赛科目前已占据全球氮化镓市场约三成份额，未来有望维持或提升该比例。其核心支撑包括：产能规模领先，拥有全球首条氮化镓8寸专线，当前月产能1.5万片，规划扩至4-5万片（更多实时纪要加微信：aileesir），规模效应下运营成本将进一步降低；产品覆盖广，从100伏到1200伏，适配消费电子、数据中心等多场景；性价比优势显著，8寸线成本较6寸线低30%，且随产能释放有望实现盈利。此外，台积电退出6寸氮化镓代工后，国内8寸线主导市场，英诺赛科作为国内龙头将持续受益。

Q7: 氮化镓的技术壁垒主要体现在哪些方面？是衬底外延、前道工艺还是后道模组？

A7: 氮化镓的技术壁垒主要集中于前道工艺（含衬底外延与芯片制造），后道模组门槛相对较低。前道工艺方面，衬底外延需降低缺陷密度，硅衬底氮化镓的缺陷控制难度大，直接影响器件可靠性与良率；芯片制造需优化外延层与工艺配合，如增强型（E-mode）器件需通过外延与芯片工艺协同实现常关特性，工艺复杂度高于耗尽型（D-mode）。后道模组方面，氮化镓可复用硅IGBT成熟工艺，8寸线良率高，封装技术相对通用，难度较低。英诺赛科等IDM厂商通过整合前道工艺（衬底外延、芯片制造）与后道封装，形成差异化壁垒。

Q8: 英诺赛科在英伟达的验证进展如何？

A8: 英诺赛科已通过英伟达芯片级验证，但实际出货量受限于GPU芯片产能。具体而言，英诺赛科的氮化镓器件（含650伏成熟产品及800伏平台所需1200伏产品）已满足英伟达电源单元的性能要求；验证通过后，其出货量取决于英伟达GPU芯片的产能释放——当前台积电先进工艺（3纳米）及2.5D/3D封装产能紧张，限制了GPU大芯片产出，进而影响电源器件需求。因此，英诺赛科的氮化镓器件供应能力充足，起量节奏将随GPU产能爬坡逐步提升。

Q9: 氮化镓的E-mode与D-mode技术路线有何差异？当前格局如何？

A9: 氮化镓E-mode（增强型）与D-mode（耗尽型）技术路线的差异及格局如下：技术特性方面，D-mode为常开型（耗尽型），器件工艺简单、可靠性较高，但需通过级联封装实现常关，驱动设计复杂；E-mode为常关型（增强型），需外延与芯片工艺协同实现，封装难度低，设计友好，为当前主流路线。市场格局方面，英飞凌采用D-mode级联封装方案；纳微半导体、台积电采用E-mode工艺；英诺赛科两种路线均有布局，最终产品形态（3/4条腿模组）无明显差异。在功率应用（几十至几百千赫兹）场景下，两种路线可靠性均达标，E-mode因设计便利性占据主导。

Q10: 氮化镓与碳化硅相比，优劣势及适用场景有何差异？

A10: 氮化镓与碳化硅的优劣势及适用场景差异显著：优势方面，氮化镓基于硅衬底，材料与制造成本低，在1000-10千瓦中功率场景（如数据中心电源、消费电子快充）损耗小、性价比高；碳化硅材料缺陷密度低（比氮化镓低4-5个数量级）、导热性高（是硅衬底的3-4倍），在高压（>800伏）、高功率（如车规级电动车）场景稳定性更优。劣势方面，氮化镓在800伏以上高压场景材料缺陷控制难度大，接近性能极限；碳化硅成本高，在价格敏感、用量大的中功率场景竞争力弱。适用场景上，氮化镓聚焦数据中心、消费电子等中功率、价格敏感领域；碳化硅主攻车规、工业重功率等高可靠性、高电压场景。

Q11: 氮化镓的供需格局、当前产能及后期价格趋势如何？

A11: 氮化镓供需格局、产能及价格趋势如下：供需方面，当前处于需求增长期，英伟达800伏平台、储能等新场景打开市场空间，但供给端英诺赛科、英飞凌等厂商产能充足，暂未出现结构性短缺。产能方面，国内英诺赛科8寸线月产能1.5万片（规划扩至4-5万片），国外英飞凌、意法半导体亦有8寸线布局，6寸线因成本劣势逐步淘汰（如台积电退出）。价格趋势上，短期因规模不足多数厂商亏损，但随产能扩大（如英诺赛科扩至4万片/月），成本将持续下降，长期价格不会大幅下跌，参考硅IGBT维持20-30%毛利，不会出现碳化硅因供大于求导致的非理性降价。

Q12: 安世半导体被制裁对工业半导体市场竞争格局有何影响？哪些公司可能受益？

A12: 安世半导体被制裁将重塑工业半导体市场竞争格局，具体影响及受益公司如下：市场缺口方面，安世在汽车IGBT、MOSFET等领域的份额约20多亿美元（147亿人民币），其退出将形成百亿级市场缺口，主要集中于车规级成熟器件。竞争格局变化上，欧洲车企供应链依赖安世的历史认证，短期内面临断供压力，但国内厂商认证加速，二供、三供将快速填补份额。受益公司包括国内车规功率器件厂商，如星联集成、华润微、华虹半导体、士兰微、中车时代等，这些厂商产品性能与安世差距小，且在新能源车领域已布局，有望承接替代订单。

Q13: 当前功率器件（含IGBT）的供需情况如何？功率半导体周期处于什么位置？

A13: 当前功率器件供需及周期位置如下：供需方面，功率器件为成熟工艺（0.18-0.35微米为主），疫情期间车规级曾严重缺货，当前供需基本平衡，略呈供大于求；价格方面，疫情期间涨价后逐步回落，当前毛利率约30%以下，低于历史高位。周期位置上，功率半导体属于“长坡厚雪”赛道，无大起大落，当前处于疫情后需求回暖期，但因制造门槛较低（90纳米以上工艺），产能易扩张，难以出现先进工艺（如5纳米以下）的供不应求局面，预计维持平稳增长，无大幅涨价趋势。

Q14: 储能、数据中心等领域需求对功率半导体的增量贡献有多大？

A14: 储能、数据中心等领域将为功率半导体带来显著增量，具体表现为：需求规模上，AI数据中心因算力增长带动电源功率提升（如3000瓦GPU电源），储能领域因风光装机增长需求激增，两者合计有望推动功率半导体需求翻倍甚至更多。增长斜率方面，功率器件为成熟工艺，国内厂商（如英诺赛科、华润微）产能扩张迅速，需求增长可被快速满足，因此增量曲线相对缓和，不会出现先进工艺（如GPU芯片）因产能受限导致的供需缺口。长期来看，储能、数据中心将成为功率半导体增长的核心驱动力，但需通过规模效应摊薄成本，维持合理利润。

Q15: 台积电退出氮化镓代工对行业供需情况有何影响？

A15: 台积电退出氮化镓代工对行业供需为积极影响，尤其利好大陆厂商：退出原因在于其6寸代工线无性价比，8寸线成本比6寸低30%，且台积电需将6寸厂改造为先进封装产能以满足GPU封装需求。行业影响方面，台积电退出后，其四五十家设计公司客户（如纳微半导体）将转向国内8寸线代工，推动国内氮化镓代工产能利用率提升；同时加速6寸线淘汰，行业向8寸线集中，成本进一步下降，打开中功率应用市场空间。对大陆厂商而言，英诺赛科等8寸线IDM厂商将承接更多订单，巩固龙头地位。

Q16: 当前6寸与8寸氮化镓的产能及晶圆价格范围如何？

A16: 当前6寸与8寸氮化镓的产能及晶圆价格差异显著：产能方面，6寸线因成本劣势逐步退出（如台积电6寸线改造为封装厂），仅剩少量老旧产能；8寸线成为主流，国内英诺赛科月产能1.5万片（规划扩至4-5万片），国外英飞凌、意法半导体亦有布局。价格方面，6寸晶圆原价格6000-7000元，因无性价比已被淘汰；8寸晶圆价格因应用场景分化，高压（如1200伏）产品约4000-5000元，消费类/低压（200伏以下）产品低于3000元，接近硅基晶圆价格（约3000元）。未来随8寸线产能扩张，价格或进一步下降，但降幅有限。

Q17: 国内外氮化镓的IDM公司、设计公司及代工平台有哪些？

A17: 国内外氮化镓产业链主要参与者如下：国内方面，IDM公司以英诺赛科为核心（8寸线，100-1200伏产品，全球份额30%），三安光电、华润微亦有布局但产值较小（亿元级）；设计公司无显著出货量，多为千万级产值，影响力有限；代工平台以国内8寸线为主，承接台积电退出后的设计公司订单。国外方面，IDM公司包括英飞凌（系统方案领先）、意法半导体、安森美（车规级产品）；设计公司有纳微半导体（E-mode路线，转国内代工）、EPC、Transphorm（产值亿元级）；代工平台台积电已退出，仅剩少量6寸线，逐步被国内8寸线替代。

Q18: 安世半导体被制裁后，其可被瓜分的市场空间约为多少？

A18: 安世半导体被制裁后，可被瓜分的市场空间约百亿人民币。安世去年产值147亿人民币（约20多亿美元），其中被制裁的核心产品（汽车IGBT、MOSFET、静电二极管）占比约70%，对应市场空间约百亿人民币。该部分市场将由国内功率器件厂商承接，如星联集成、华润微、华虹半导体等，这些厂商年营收多为十几至二十几（更多实时纪要加微信：aileesir）亿元，合计可消化该部分份额。此外，安世国内封装产能若采用国内晶圆替代（如华润微、中车时代提供晶圆），其国内业务或部分恢复，但核心被制裁产品的市场缺口仍将由国内厂商填补。

免责申明：以上内容不构成投资建议，以此作为投资依据出现任何损失不承担任何责任。