SiC vs GaN有甚麼差別？AI電源的材料與供應鏈分工

SiC是碳化矽，GaN是氮化鎵，兩者都屬寬禁帶半導體材料。AI電源的選擇取決於器件耐壓、開關頻率、電路拓撲、驅動、散熱與成本；同一套電源可以同時使用Si、SiC與GaN。 Infineon的8kW AI PSU參考設計，便把SiC、GaN與矽器件放在不同階段。^[1]

投資者應研究的是每個供電環節採用甚麼器件、誰提供合格產品，以及採用如何形成收入與現金。材料性能提供選型條件，供應商的良率、客戶驗證、售價與必要投資決定股東結果。

資料截至2026年10月11日。8kW案例使用2025年6月原廠白皮書，800V產品例子另以2026年公告核對。

SiC與GaN有甚麼技術差別？

寬禁帶材料為耐壓、損耗和開關性能提供不同條件。SiC常用於高壓與大功率器件；GaN在高頻率、高功率密度的轉換中具吸引力。具體優勢仍要在同一產品額定值和電路條件下比較。^[2]

材料名稱只描述其中一層。器件的額定耐壓、導通電阻、開關損耗、封裝與可靠性，再與整套電路的負載、溫度和控制配合，才形成可比較的結果。

為甚麼同一個PSU會使用三種材料？

電源的不同階段處理不同電壓、頻率與電流。交流前端要整流並進行功率因數校正（PFC），隔離轉換段要兼顧效率與體積，低壓輸出則可能先受大電流導通損耗及成本限制。

Infineon 8kW參考設計的前端PFC採SiC，隔離LLC轉換段採GaN，輸出同步整流採低壓矽MOSFET，另有維持短時供電的輔助電路。這是一個按階段配置材料的實際原廠案例。^[1]

材料及條件取自白皮書圖3與正文，適用於該參考設計。原廠列出的230V AC條件下峰值效率為97.5%；它與2026年的800V方案使用不同系統邊界。^[1]

圖：Klaro依Infineon的8kW參考PSU整理材料分工；50V額定輸出，材料配置適用於該指定設計。^[1]

800V配電是否會把所有器件換成SiC？

800V是系統母線，器件選型還取決於每個開關承受的電壓及電路拓撲。多級、串聯、隔離及中間母線會改變器件的電壓應力，所以供電鏈可繼續結合不同材料。

2026年TI展示的800V至6V隔離匯流轉換器使用整合GaN功率級；Infineon的24kW、800V BBU參考設計則結合650V及1200V SiC，採多級多相架構。這兩個例子服務不同供電任務。^{[3] [5]}

投資者可以由800V架構瞭解母線位置，再由AI伺服器電源核對各段產品。系統電壓、器件額定值與材料應分層比較。

SiC、GaN與矽器件如何公平比較？

先固定相同輸出功率、輸入與輸出電壓、負載範圍、溫度、冷卻及可靠性要求，再看整體效率、體積、成本與驗證。只比較材料的單一性能，會省略驅動、磁性元件、控制與封裝。

一個較便宜的器件可能需要更大的散熱或磁性元件；一個較高性能器件也可能被驗證、成本或供應限制延後採用。客戶按整套方案決定，供應商回報要從合格交付跟進。

效率由97%升至98%，經濟價值有多大？

Klaro用相同1MW固定輸出示範：97%效率需要約1.0309MW輸入，98%需要約1.0204MW，純轉換損耗差約10.5kW；全年固定運行相差約92.2MWh。

圖：Klaro固定1MW輸出、97%與98%效率的假設算例；純轉換部分，未加入整站冷卻、電價或不同利用率。

這個算例說明效率改善的客戶價值。供應商可以通過更好的系統性能促進採用，但收入與利潤還受成本、售價、競爭和研發影響；高峰效率需在客戶實際負載曲線下核對。

SiC與GaN供應商的商業證據如何讀？

Navitas同時提供GaN及SiC。2026年第二季，公司披露800V相關展示與樣品進度，預期部分平台2027年爬坡；同季收入為1,050萬美元，GAAP毛利率0.4%、Non-GAAP毛利率39.5%，GAAP營業虧損2,720萬美元。技術採用、會計調整與盈利規模各自需要分析。^[4]

兩種毛利口徑的差額主要來自無形資產攤銷。季度對賬由GAAP毛利4.1萬美元，加回403.7萬美元攤銷及8.2萬美元股份薪酬，得到Non-GAAP毛利416萬美元。調整後數字有助於觀察產品營運，收購成本與股份薪酬則仍涉及股東投入及稀釋，需要與法定結果一起評估。^[4]

材料轉型的商業驗證包括客戶認證、量產出貨、收入比例、售價、良率及資本要求。較高頻率或更高耐壓的產品，可以成為設計機會；達到可持續毛利與現金，則需要更大規模的合格交付。

公司與材料位置見碳化矽概念股，安森美等已有永久公司頁可繼續核對業務、現金與估值。產業成長與股票定價應一起研究。

哪些變化會削弱材料升級的投資論點？

客戶若採用另一種拓撲、供應商或自有方案，單一器件的內容量會改變；價格競爭、低良率、產能閒置與認證延後，也可能吸收材料性能帶來的收益。

相反，如果合格出貨擴大、系統成本改善、毛利與現金共同提高，材料採用的商業支撐會更強。跟進時，應核對同一產品及客戶的連續證據，再決定是否擴大公司研究範圍。

常見問題

SiC和GaN都是第三代半導體嗎？ 中文市場常把兩者歸入第三代或寬禁帶半導體；投資研究還要按材料、器件與電路位置比較，再衡量合格產品的性能及商業採用。

GaN只能用於充電器嗎？ GaN也用於指定AI PSU及800V轉換參考設計，實際採用由耐壓、拓撲、驅動與系統要求決定。^{[1] [3]}

SiC與GaN會互相替代嗎？ 在部分相同任務可形成選項，在完整供電鏈則可以分工共存。Infineon的8kW案例同時使用Si、SiC與GaN。^[1]