随着AI数据中心从传统48V架构迈向800V HVDC架构，板载电源中间母线变换器（IBC）正面临更高输入电压、更高功率密度和更高转换效率等新挑战。

HV IBC为碳化硅、氮化镓器件带来较大且持续增长的需求，同时也对器件可靠性提出更高要求。围绕这一趋势，【行家说三代半】特别邀请AOS、英诺赛科、宏微爱赛、镓未来四家核心企业，聚焦以下产业关注的核心问题展开探讨。

• 碳化硅/氮化镓在HV IBC的市场前景如何？

• 800V架构中，HV IBC究竟采用碳化硅方案，还是氮化镓方案？

• HV IBC当前面临哪些关键应用挑战？

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HV IBC市场需求增长

SiC/GaN方案成关键

2026年，数据中心供电架构的高压化趋势已成“板上钉钉”。一方面，英伟达、谷歌、微软、Meta、美团、阿里、字节跳动、腾讯等头部企业已在推进800V DC供电技术落地；另一方面，全球800V数据中心建设进程不断加快，国内已有大型AI数据中心将800V高压直流供电系统投入商业化运行。

传统48V架构数据中心的板载电源（IBC+POL）的电压变换通常是50Vdc→12Vdc，12Vdc→1Vdc。而在800V架构中，需要新增一级HV IBC实现800V→50Vdc降压。这一环节带来了两大挑战，一是对功率器件的耐压、损耗、频率等提出更高要求，二是电源方案在体积、效率及可靠性上要进一步升级。

48V与800V架构的板载电源对比  来源：行家说Research

面对HV IBC在功率密度与能源效率上的双重挑战，GaN与SiC技术各有侧重：

一方面，常见的HV IBC拓扑中（一般为开环LLC），需要器件具有低输出电容Coss、低栅极电荷Qg、反向恢复电荷趋近于零，这恰好是氮化镓的发挥空间。 此外，氮化镓内阻更低，器件尺寸更小，节省了转换器的PCB空间。此外，氮化镓具有更高的转换效率，发热更少，降低了对于散热体积的要求。

另一方面，HV IBC的原边直接承受800V母线电压，而SiC器件具备较高耐压，且相对于GaN拥有稳健的雪崩和短路承受能力，长时间运行的可靠性已经得到充分的验证，因此也成为HV IBC的重要方案。

围绕碳化硅与氮化镓在HV IBC的发展前景及未来需求规模，AOS给出了具体判断。

AOS指出，AI数据中心电源架构的演进是HV IBC及第三代半导体器件需求升温的起点：由 CSP（云服务提供商） 推动的 ±400V HVDC 系统需求将率先在2027年发酵；由AI芯片龙头公司主导的800V架构预期将在2028年全面放量。

从市场空间看，AOS据市场报告预估，到2028年，随着HVDC架构升级有望为宽禁带半导体带来6亿元以上产值，反映出HV IBC及第三代半导体器件市场具备可观的增长弹性。

围绕HV IBC的技术路线，目前业界的讨论主要集中在两个层面：其一，未来的主流功率器件方案究竟是碳化硅还是氮化镓？其二，在800V-50V、800V-12V等不同转换方案中，哪一种将成为主流？

针对第一个问题，宏微爱赛认为，整体来看，SiC与GaN在HV IBC领域的产业化落地均处在早期探索阶段，短期之内难以判断谁会成为主导方案。但中长期看，应用于 HV IBC 的氮化镓器件需求规模具备较大增长空间。

据英诺赛科测算，一个12kW的HV IBC模块会用到8颗650V GaN和32颗100V GaN，因此100V低压GaN的需求量将显著增加，市场增量极为可观。

不同企业的800V-50V数据中心电源方案设计 来源：行家说Research

AOS指出，面对AIDC系统对功率密度、模组微型化以及空间限制的严格要求，从更长远的产业趋势来看，高频化已经成为毫无悬念的绝对设计方向。在这一趋势下，氮化镓势必在长远的市场竞争中脱颖而出，成为HV IBC的主流方案。

镓未来作出解释，这是因为GaN能够在HV IBC中实现MHz级开关频率，从而大幅缩小元件尺寸，支撑超高功率密度。业内曾尝试用SiC MOSFET来做800V或正负400V的HV IBC方案，但实际效果是随着频率上升，效率大幅下降，最终功率密度和温升均无法满足要求。

也有企业另辟蹊径，采用SiC JFET Cascode器件——借助Cascode的高增益，同样能够实现高频LLC，效率与GaN方案接近。但镓未来表示，该方案的产业生态尚不如GaN成熟，因此在追求高效率、高功率密度的HV IBC方案中，GaN目前占据优势。

HV IBC采用氮化镓的合作案例 来源：行家说Research

目前多家氮化镓器件企业已与终端企业形成了合作关系，共同推动1MHz以上、单模块10kW以上的HV IBC开发，商业落地进度不断加快。英诺赛科透露，行业主流客户已经采用氮化镓HV IBC方案并进入小批量状态，预计最近几个月就将进入批量量产阶段。

可以看到，以上企业的观点相互印证：在HV IBC的功率器件路线之争中，氮化镓已占据先手。

除了器件路线之外，针对800Vdc→1Vdc的电压转换，目前业界存在800V-50V、800V-12V、800V-6V/5V等不同方案，围绕哪条路线将成为主流，四家企业给出了一致判断。

4种800Vdc→1Vdc板载电源技术路线及代表企业  来源：行家说Research

宏微爱赛强调，800V转50V、800V转12V与800V转6V等供电路线并非竞争互斥关系，而是沿着GPU功耗提升的演进路径，分别对应不同的发展周期。

面向当前功耗区间，800V→50V方案存量基础设施复用性强，是当前市场的主流选择；中长期来看，当单卡功耗提升至2000W–3000W区间，800V→12V方案将逐步获得广泛应用；800V→6V/6.75V方案具备最优的全链路传输损耗，能够匹配下一代超高功耗GPU的供电需求，是长期演进的目标方案。

AOS的判断与以上演进逻辑相呼应。其认为，800V-50V是目前AIDC行业龙头全力推动的核心架构，优势在于能完美承接成熟的48V生态系统，在能源转换效率与研发周期之间达到理想平衡。

随着技术不断演进，800V-6V拓扑架构则是业界预期可对接未来垂直供电的方案，旨在打破大电流设计瓶颈，是突破算力墙与电力墙的终极解决方案之一。不过AOS也表示，该方案技术难度极高，需要更多产业链上下游伙伴共同投入，因此他们已率先在该领域展开前瞻布局。

英诺赛科则对不同路线的取舍逻辑做了更细致的拆解。其指出：800V-50V与现有生态兼容性最好，落地挑战最小；而业界之所以仍重点关注800V-12V和800V-5V，是因为可以省掉48V-12V或48V-5V的变换环节。

单从变换器的角度看，两级变为一级，可以实现效率提升、成本降低。但挑战在于：如果IBC以PDB形态不上主板，将1000A–2000A的电流连接到主板上，损耗和成本都面临较大压力；另一种思路是直接将IBC放在主板上，但800V高压安规与模块功率密度又成为新的难题。权衡之下，英诺赛科更看好800V转50V方案的现有价值。

镓未来也从工程落地角度给出了具体解释：48V总线在PCB板上更容易布线，在安全风险较低的同时，也能保证较高的传输功率和较小的发热，50V是800V架构渗透期覆盖最广、风险最低的基线方案。

反之，一旦转向800V-12V甚至800V-5V方案，800V母线在线路上的布局更复杂，安全风险也更高；而如果中间母线采用12V或更低的5V，电路尺寸增大、线损也随之升高。综合来看，800V-50V是目前最具性价比的选择。

综合各家观点不难发现，尽管各方对远期架构的想象各有侧重，但对当前主流方案的判断高度一致：800V-50V路线凭借对48V生态的兼容性和工程落地的低风险，更具现实优势；而800V-12V与800V-6V/5V路线则仍有待技术和产业链进一步成熟。

随着技术路线渐趋明朗，真正的考验正转向工程实现。关键在于，氮化镓高频化在释放功率密度红利的同时，也使HV IBC的应用难点进一步显现。

镓未来表示，目前HV IBC主要的技术难点集中在散热方面——AIDC既要在全砖体积内实现10kW甚至更高的功率等级，又要保证功率器件的散热，这对氮化镓器件来说是巨大的挑战。

AOS则从系统层面解答了另一重难题：在AIDC电源系统迈向高频化的过程中，磁性元件的高频磁滞损、涡流损，以及集肤效应与邻近效应所引发的交流电阻，也容易成为抵消宽禁带半导体低损耗优势的物理壁垒，进而拉大理想与实际系统效能之间的差距。

换言之，氮化镓器件本身的优势要真正兑现，还需先后跨越两道门槛。面对这些挑战，各家企业给出了各有侧重的解题思路。

AOS基于全面布局硅基、碳化硅与氮化镓的多元产品矩阵，同频推出采用氮化镓和碳化硅的HV IBC参考设计，致力于提供不同应用条件下、最具竞争力的解决方案。

AOS采用GaN的HVDC IBC方案 (800V转50V)

针对极致微型化下的热流密度难题，AOS采用创新的顶部散热封装予以化解；针对高频应用中可能遭遇的磁件损耗、噪声与驱动振铃等痛点，AOS通过深度发展具备实用价值的参考设计提前“扫雷”；通过两大关键技术，可以帮助客户降低新世代系统设计的研发负荷，并缩短上市周期。

镓未来此前已推出一款AC转48V中间母线方案，可作为当前48V母线架构下的高功率密度供电方案——该方案单模组额定输出12KW（满载49V/245A），AC-DC总转换效率97.5%，且能满足180%峰值负载要求，以及掉电保持时间要求。

器件层面，针对散热与小型化矛盾，镓未来主要往两个方向设计：一是通过外延和器件结构迭代，进一步降低单位面积的导通电阻；二是在封装层面降低热阻，让芯片产生的热量更容易导出。同时，他们对器件进行了超出JEDEC标准的电压、温度加速老化测试，以保证器件极低的失效率。

英诺赛科推出全氮化镓12kW 800V-50V数据中心HVDC供电方案，在效率方面，该12kW HVDC电源参考方案采用All-GaN设计，原副边分别采用英诺赛科的650V和100V GaN器件。凭借低导通电阻、低栅极电荷等特性，以及All-GaN LLC架构，方案峰值效率达98.63%，满载效率98.18%。

宏微爱赛已布局650V、30mΩ的氮化镓产品，可满足HV IBC领域的器件需求。目前，他们还与国内高校合作，将围绕 AI 数据中心（AIDC）板级供电核心需求，联合开展基于 GaN HEMT 的 AIDC 三级电源关键技术研究，推进器件选型、样机试制与性能验证落地，加速技术成果向产业端转化。

综合来看，技术路线的渐趋明朗，只是HV IBC产业化的起点。氮化镓虽已在HV IBC中逐渐渗透，但散热、磁件损耗与可靠性等工程难题仍需产业链协同攻克。随着800V-50V方案加速落地、800V-12V及更低电压路线持续演进，HV IBC正从路线之争走向工程兑现，氮化镓与碳化硅的技术格局也将随之进一步清晰。

本文发自【行家说三代半】，专注第三代半导体（碳化硅和氮化镓）行业观察。