当AI开始抢电,谁在吃第二波材料红利?
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当AI开始抢电,谁在吃第二波材料红利?

10分钟 1,228 5天前
节目简介
来源:小宇宙
过去两年,AI投资链条清晰到几乎不需要动脑子:买GPU,囤HBM,建数据中心。英伟达和存储芯片的市值曲线,就是这条逻辑的完美复刻。
但这条闭环,正在被一个最朴素的东西卡住——电。
英伟达GPU功耗从H100的700W到GB200的1200W,再到2027年预计的3600W——四年翻了五倍。单机柜功耗从120kW向600kW迈进,一个机柜相当于一个中等小区的用电负荷。
Gartner预测2026年全球数据中心用电量将达565TWh——超过日本全国一年的用电总量。高盛预测美国数据中心电力需求两年内翻倍。微软CEO纳德拉更是说了大实话:“我们可能会有一堆芯片躺在仓库里却插不上电。”
算力和电力之间的裂缝,正在成为AI下一阶段最核心的瓶颈。但数据中心要的不是“有电就行”,而是稳定、不间断、响应快的电。电网的扩容速度和调峰能力,未必追上GPU集群的部署节奏。
储能系统恰恰填补了这个缺口,成为AI运转的底层基座之一。
一、储能系统,需要什么芯片?
这里先做一个小小的澄清。市面上“储能芯片”这个说法,更像是“储能”和“芯片”两个热门词的拼接产物——听起来性感,但产业边界模糊。
实际上,储能系统的架构很清晰:储能系统=电芯+BMS(电池管理系统)+PCS(储能变流器)+EMS(能量管理系统)。
电芯是储能系统的物理基础——把电存下来的那个容器。但真正让这个系统运转起来的,是后面三类器件。
BMS是电池管理系统,负责监测每一颗电芯的电压、电流、温度,做电池均衡,判断剩余电量和健康状态。它是储能系统的大脑。
PCS负责将电池直流电与电网交流电相互转换,是整个系统的心脏。而AI时代真正稀缺的,不只是GPU,而是把几百千瓦电力稳定送进GPU的能力——这个能力,掌握在PCS和功率半导体手里。
EMS是能量管理系统,负责调度的决策。什么时候充电、什么时候放电、充多少放多少,由它来统筹。
这三类器件加起来,对储能相关芯片的影响体现在两个方向:
一类是BMS芯片——电压检测芯片、温度传感器、电池管理SoC、ADC/DAC,属于模拟芯片和混合信号芯片的范畴。
另一类是功率半导体——IGBT、SiCMOSFET、功率模块。它们负责PCS和功率转换的核心功能。
虽然正如上一篇文章所言,不管什么芯片,生产都需要消耗靶材,但两类芯片对靶材的拉动逻辑完全不同。
二、BMS只是开胃菜,功率半导体才是大头
储能系统出货量在大幅增长,BMS芯片的需求确实在增加。一台储能系统的电池模组里有几十甚至上百颗电芯,对靶材的需求增长自然是真实的。
但BMS芯片的核心竞争壁垒不在于线宽极限,而在于模拟精度、功耗管理、系统集成和可靠性。仍以成熟制程为主——28nm、40nm甚至更老的技术节点仍然大量使用,不需要像GPU那样跑到3nm、5nm。
这就决定了BMS对靶材的拉动方式是:储能需求增加→BMS芯片出货量增加→晶圆厂投片量增加→靶材总消耗量增加。这是“数量增加”带来的线性增长。
AI芯片的逻辑则是:先进制程复杂度提升→单片芯片薄膜层数增加→单片靶材消耗提升。这是“单位价值提升”带来的指数级增长。两者对靶材产业的价值增量完全不在一个量级。
但精彩的故事还在后面。储能真正难的,从来不是把电存进去,而是高效率地存进去,再高效率地放出来。
电能在转换和传输的过程中天然存在损耗。一个百兆瓦时的储能电站,1%的效率差意味着每年损失的电量以百万度计。
解决这个问题的关键是PCS和功率器件——IGBT、SiCMOSFET、功率模块。它们的作用,相当于心脏的瓣膜,决定电能能不能高效地流进流出。
而AI数据中心需求类似:当单机柜功耗从100kW向600kW甚至1MW迈进时,低功耗时代可以忽略不计的损耗问题,在百千瓦级机柜面前全部变成了核心矛盾。
为了解决这种“跑冒滴漏”,业内正在向800V高压直流供电(HVDC)架构迁移。电压越高,同功率下电流越小,线路损耗越低。
但架构升级对功率半导体提出了更高要求——需要更高耐压、更低导通电阻、更高开关频率、更好热管理能力的器件。传统的硅基IGBT的高压性能已经逼近材料物理极限,SiC和GaN等第三代功率半导体,正在成为连接AI和能源的关键节点。
市场规模也在印证这一趋势。据相关统计,2025年全球IGBT和MOSFET市场约179亿美元,预计2032年达401亿美元,年复合增长率12.2%。全球碳化硅功率器件市场2025年约407亿元人民币,预计2032年达1480亿元,年复合增长率20.5%。GaN和SiC功率半导体整体市场2025年约91亿美元,预计2032年达288亿美元。
功率半导体的增长速度,明显快于传统半导体行业的平均水平。功率器件的制造工艺,同样需要物理气相沉积来形成金属薄膜,靶材作为“消耗品”同样不可或缺。
三、国内半导体靶材,谁在卡位储能芯片?
当AI的电力需求最终落到功率半导体和靶材上,竞争就不再是谁故事讲得好,而是谁已经进入供应链。
有研新材:已明确应用于功率器件领域
有研新材虽然还在持续推进与韩国三星及SK海力士的业务合作,但公司在功率半导体靶材领域的布局已见成效。
公司靶材产品已明确应用于功率器件领域。公司还为SiC/GaN芯片晶圆镀膜提供功率半导体溅射靶材,产品可应用于SiC/GaN等第三代半导体功率器件制造。公司客户包括台积电、英特尔、中芯国际、长江存储等全球头部晶圆厂。也是目前A股中,在功率半导体靶材领域“已供货、已量产、已形成收入”的核心标的。
江丰电子:靶材全球龙头,全面覆盖
江丰电子在韩国存储芯片供应链中卡位的同时,功率半导体领域的覆盖能力也是实打实的:其靶材产品已全面应用于第三代半导体与IGBT芯片生产。
公司产品覆盖功率器件、先进制程IC制造、OLED面板、高端光伏等多个领域——是少数能做到跨领域覆盖的平台型靶材企业。
公司已成为台积电、SK海力士、中芯国际等全球头部晶圆厂的核心供应商,2025年靶材营收达28.50亿元,占总营收比重61.9%。其产品线中包含功率器件制造所需的铜、铝、钛等靶材。
同时更值得一提的是,江丰电子正在韩国建设先进制程靶材生产基地,产能将重点覆盖三星、SK海力士等境外客户。韩国本土功率半导体产能仍在持续扩张,江丰韩国基地有望就近供货,直接切入供应链。
江丰电子的优势在于“全”——它覆盖了从逻辑芯片到功率半导体的全品类靶材。功率半导体制造(成熟制程和特色工艺)本身就是其产线的一部分,不需要从零开始建立产线。
隆华科技:方向明确,尚处探索阶段
隆华科技在年报中明确表示,电子新材料板块“重点向功率半导体靶材、存储芯片靶材等方向探索布局”。公司依托洛阳市先进半导体靶材及关键金属材料中试基地,加速推进相关研发工作。但公司目前的主战场仍是显示面板靶材,功率半导体靶材尚处于“探索布局”阶段,距离量产供货还有距离。
一句话总结:隆华科技方向对了,但功率半导体靶材目前仍处于布局阶段,尚未进入量产。它在钼靶领域的突破证明了技术能力,但距离真正吃到功率半导体靶材的红利还需要时间。
除了上面的这些“大玩家”外,一些“隐形冠军”同样在相关赛道默默耕耘。
阿石创:已“积极拓展功率芯片和半导体封装靶材”市场,部分新产品已完成验证并获试订单,半导体靶材在部分封测客户已实现批量出货。此外,公司已“成功导入国内外头部晶圆制造及存储芯片客户并获得正式订单”。
贵研铂业:聚焦半导体芯片制造用贵金属溅射靶材,部分产品已通过国内主流芯片企业验证并实现小批量供货。2025年溅射靶材销量同比增长116%,是增速最快的业务板块之一。

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