国元证券近日发布GaN功率半导体行业报告：AI服务器出货增长与单机功率提升共同推升供电压力，传统低压大电流供电模式面临损耗、线缆和散热压力，推动服务器供电架构向800VHVDC演进。服务器侧增量主要来自800VDC-DC、IBC及POL/VRM等后级转换环节。GaN凭借高频、低损耗、高功率密度的优势，有望在800VDC-DC及高功率IBC中率先导入。当前GaN在AI服务器电源中的渗透仍处于早期，后续将随成本下降、客户验证后逐步导入。
以下为研究报告摘要：
核心观点
GaN功率器件兼具高频、高功率优势，应用场景从消费电子逐步向数据中心、汽车电子等高价值场景扩展。预计全球GaN功率半导体市场规模从2025年5.5亿美元提升至2030年的41.5亿美元，其中智能手机是最大的应用场景，但占比预计逐步下滑；数据中心有望成为增速较快的增量市场，2030年占比预计提升至37.3%。汽车电子和HPC等场景也有望随高频化、高效率和高功率密度需求提升而逐步放量，推动GaN应用结构多元化。
数据中心有望成为GaN重要增量方向。AI服务器出货增长与单机功率提升共同推升供电压力，传统低压大电流供电模式面临损耗、线缆和散热压力，推动服务器供电架构向800VHVDC演进。服务器侧增量主要来自800VDC-DC、IBC及POL/VRM等后级转换环节。GaN凭借高频、低损耗、高功率密度的优势，有望在800VDC-DC及高功率IBC中率先导入。当前GaN在AI服务器电源中的渗透仍处于早期，后续将随成本下降、客户验证后逐步导入。测算来看，服务器GaN市场空间有望由2024年的约3.0亿美元提升至2028年的约12.7亿美元。
汽车电子中OBC和DC-DC是较明确的落地方向。OBC功率等级由3.3/6.6kW向11/22kW升级，推动效率、散热和小型化需求提升；双向OBC进一步增加拓扑复杂度和主动开关数量，有望提升单机GaN价值量。DC-DC方面，汽车智能化和48V架构升级推动车载DCDC需求提升，激光雷达、ADAS、线控底盘等低压高功率负载增加，使48V/12V供电对效率、功率密度和热管理要求提高，GaN有望在HV-LVDC/DC及48V→12V环节渗透。
消费电子仍是当前主要应用场景。智能手机较大存量和充电器更新需求为GaN提供应用基础，随着快充从中低功率向65W以上、多口共用场景升级，GaN在小型化、低损耗和温升控制方面的优势更容易体现。笔电适配器功率普遍高于手机，65W–100W和100W–160WGaN适配器供应主要在第三方品牌，随着GaN成本下降、USB-CPD生态成熟和产业链成熟，OEM有望导入GaN方案。160W以上更适合GaN的应用，但由于终端出货量较小、用户对体积敏感较低、电源拓扑复杂等因素导致OEM切换GaN的节奏相对较慢。
竞争格局，GaN产业正从产品导入逐步进入规模化制造阶段。当前全球GaN功率器件竞争格局较为集中，头部厂商逐步从消费电子向AI数据中心、汽车电子、机器人、工业电源等高价值场景拓展。供给端看，随着GaN晶圆稼动率提升和8英寸产线扩张，将有望推动成本改善；中长期看，12英寸GaN具备进一步降本潜力，但产业化仍需验证。（国元证券 彭琦）
