2025年12月4日,九峰山实验室发布的一则消息震撼了整个科技界:他们的氮化镓电源模块最新成果,能够让一座1吉瓦的超大型AI算力中心,一年节省近3亿度电,约合2.4亿元电费。
实验室团队负责人李思超博士透露,这项成果已完成概念验证,即将开始中试验证,预计3-5年内实现量产。这意味着,困扰AI产业已久的“能耗魔咒”有望被打。
氮化镓(GaN)电源模块作为第三代半导体技术的核心应用,其产业链涵盖材料生长、器件设计、制造封装、终端应用四大环节。当前,国内多家上市公司已深度布局该领域,覆盖从基础材料到终端产品的全链条,以下是主要上市公司及核心业务梳理(按产业链环节分类):
一、材料与衬底环节:基础支撑
1. 三安光电(600703)国内最大的碳化硅(SiC)衬底生产商(月产2000片),同时布局GaN-on-Si技术(氮化镓 on 硅基),为氮化镓功率器件提供核心衬底材料。其SiC衬底产品广泛应用于新能源汽车、光伏逆变器等领域,是氮化镓电源模块的关键上游供应商。
2. 中瓷电子(003031)子公司河北博威专注于氮化镓通信基站射频芯片研发,搭建了5G大功率基站GaN射频器件、微波点对点通信射频器件等四大研发平台,突破自动化先进微组装工艺,实现GaN通信基站射频芯片与器件批量生产。其产品覆盖400MHz—6GHz频段,广泛应用于5G基站、数据中心等场景。
二、器件设计与制造环节:核心环节
1. 英诺赛科(688225)国内领先的氮化镓功率器件厂商,专注于8英寸GaN晶圆研发与生产,其100V双向器件适配数据中心高压直流系统,是英伟达Kyber机架系统的核心电源解决方案供应商(2025年7月上榜英伟达800V HVDC电源架构合作商名录)。公司产能正在快速扩张,预计2025年底8英寸产能将从1.3万片/月扩至2万片/月,以满足AI算力基建的旺盛需求。
2. 华润微(688396)拥有国内首个8英寸硅基氮化镓生产线,其8英寸GaN功率器件产品(如650V、1200V系列)主要用于电源管理、逆变器等领域,技术水平处于国内第一梯队。公司的GaN器件具有高开关频率、低损耗特性,可有效提升电源系统的功率密度与效率。
3. 闻泰科技(600745)全球领先的功率半导体厂商,其产品涵盖GaN FET(场效应晶体管)、SiC MOSFET等第三代半导体器件,广泛应用于AI服务器、数据中心电源系统。公司的GaN FET产品具有高电子迁移率、低导通电阻特性,可满足AI算力设施对高功率、高效率电源的需求。
4. 扬杰科技(300373)与北京大学团队合作研发垂直结构氮化镓二极管,聚焦氮化镓器件在电源管理领域的应用。公司的氮化镓二极管具有零反向恢复电荷(Qrr)特性,可显著降低电源模块的开关损耗,提升转换效率。
5. 捷捷微电(300623)布局氮化镓功率器件研发,其产品主要应用于消费电子快充、新能源汽车电源等领域。公司的GaN功率器件具有高开关频率(可达MHz级)、低损耗特性,可有效缩小电源模块体积,提升功率密度。
6. 海特高新(002023)碳基氮化镓产品已进入量产阶段,其碳基氮化镓材料具有更高的电子迁移率与热稳定性,可应用于高功率、高频率场景(如AI服务器电源、5G基站)。公司的量产能力为氮化镓电源模块的规模化应用提供了关键支撑。
三、封装与应用环节:终端落地
1. 京泉华(002885)氮化镓快充产品通过比亚迪等数十家客户验证,其氮化镓快充解决方案覆盖65W—240W功率段,具有高功率密度(可达10W/cm³)、高效率(可达95%)特性。公司的产品广泛应用于新能源汽车、消费电子等领域,是氮化镓电源模块的重要终端供应商。
2. 铭普光磁(002902)量产65W氮化镓快充产品,采用第三代半导体技术(GaN),其产品具有体积小(约为传统硅基快充的1/3)、效率高的特性,已广泛应用于手机、笔记本电脑等消费电子领域。公司的氮化镓快充产品是消费级电源模块的典型代表。
3. 茂硕电源(002660)小批量量产氮化镓充电器,其产品采用GaN器件,具有高开关频率、低损耗特性,可有效提升充电器的功率密度。公司的氮化镓充电器已应用于新能源汽车、储能系统等领域,是氮化镓电源模块的重要应用场景之一。
4. 飞荣达(300602)为华为、荣耀等头部厂商提供氮化镓快充产品(包括200W有线快充、50W无线快充),其氮化镓快充模组具有高功率密度、高可靠性特性,已实现批量供货。公司的产品是消费电子领域氮化镓电源模块的标杆案例。
5. 中兴通讯(000063)5G基站产品使用GaN器件,其GaN功率器件具有高电子迁移率、高击穿电场特性,可有效提升5G基站的功率密度与效率。公司的GaN器件应用是氮化镓在通信领域的关键落地场景,为数据中心、AI算力设施的电源系统提供了重要参考。
6. 国星光电(002449)研发GaN-DFN器件(氮化镓分立器件),可应用于新能源汽车充电、手机快充等领域,其产品适用于几十到100W的快充电路。子公司国星半导体在硅基氮化镓衬底技术方面具有研发储备,为氮化镓电源模块的衬底供应提供了支撑。
四、总结:主要上市公司的核心逻辑
氮化镓电源模块的主要上市公司覆盖了材料—器件—封装—应用全产业链,其中:
- 材料与衬底:三安光电(SiC衬底)、中瓷电子(GaN射频芯片)是基础支撑;
- 器件设计与制造:英诺赛科(8英寸GaN晶圆)、华润微(8英寸硅基GaN)、闻泰科技(GaN FET)是核心环节;
- 封装与应用:京泉华(快充产品)、铭普光磁(65W快充)、茂硕电源(氮化镓充电器)、飞荣达(华为/荣耀供货)、中兴通讯(5G基站)是终端落地的关键。
这些公司通过技术突破与产能扩张,正在推动氮化镓电源模块从“实验室”走向“规模化应用”,尤其是在AI算力、数据中心、新能源汽车等高功率场景中,氮化镓电源模块的市场潜力正在逐步释放。
注:本文基于2025年12月4日前的公开信息整理,不构成任何投资建议。市场有风险,投资需谨慎。25.12.04.


