国海证券AI算力报告指出，高功率服务器电源存在显著的技术壁垒。伴随AI芯片功耗与电源功率提升，核心难点在于功率密度与能源转化效率的提升。未来功率密度的进一步升级有赖于拓扑结构的设计改进及电子元器件的升级。英飞凌表示，Si、SiC和GaN三种半导体材料的独特组合有助于提升AI服务器和数据中心系统的可持续性与可靠性。传统硅材料已接近物理极限，宽带隙半导体材料SiC和GaN正成为高功率电源的核心技术方向。

服务器电源连接服务器，需要保证体积规格稳定，同时面临功率大幅提升的挑战。据Navitas，下一代AI GPU如英伟达Blackwell B100和B200在进行高功率计算时均需要超过1kW的功率支持，是传统CPU的3倍。每个数据中心机柜的功率规格将从30-40kW推高至100kW。在此背景下，服务器电源需要在有限的体积内实现更高的功率输出，对功率密度提出了极高要求。同时，AI数据中心的电力成本已成为运营成本的重要组成部分，电源能效转化率的提升直接关系到数据中心的运营成本。80 PLUS Titanium标准要求电源在230V输入下，在10%负载下效率为90%，在50%负载下效率为96%，在100%负载下效率为91%。

硅是电源半导体的主要材料，但用于人工智能应用的下一代电源的性能和效率要求已超出硅的极限。业界正在转向宽带隙材料，如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）。Cree推出了首款商用900V SiC功率MOSFET和Wolfspeed 650V SiC MOSFET产品组合；Microchip和ROHM均已发布新的SiC MOSFET和二极管；ADI公司已生产出用于高频应用的GaN器件。GaN相比传统Si MOSFET具有更高能效和更高功率密度，有助于设计人员减小尺寸和重量，同时实现更高的效率和扩展带宽。650V SiC MOSFET市场正处于快速发展阶段，为高功率服务器电源提供关键元器件支持。

表：半导体元器件性能对比

材料	带隙（eV）	优势	应用场景
Si（硅）	1.1	成熟工艺、成本低	传统电源
SiC（碳化硅）	3.3	高耐压、高温稳定性	高功率电源
GaN（氮化镓）	3.4	高频、高功率密度	AI服务器电源

开关电源电路拓扑是指功率器件和电磁元件连接在电路中的方式，磁性元件设计、闭环补偿电路以及所有其他电路元件的设计都依赖于拓扑。最基本的拓扑包括Buck（降压式）、Boost（升压式）和Buck/Boost（升/降压），单端反激（隔离反激）、正激、推挽、半桥和全桥变换器等。在服务器电源应用中，拓扑结构的选择直接影响功率密度、转换效率和可靠性。拓扑结构的优化设计可以在不增加体积的情况下提升电源功率输出能力，是突破功率密度瓶颈的关键技术路径。高功率密度电源的研发需要综合考虑拓扑选择、磁性元件设计、散热方案等多个维度。

高功率服务器电源市场呈现较高的技术壁垒。第一梯队为国际龙头企业台达电、光宝科技等，掌握核心电源管理技术和全球客户资源；第二梯队包括中国长城、欧陆通、麦格米特等国产品牌，在技术追赶和产能扩张中逐步切入数据中心电源市场。国产电源厂商在AI服务器电源领域取得突破性进展，在高功率、高效率电源产品上逐步缩小与国际龙头的差距。随着AI算力基础设施建设加速，具备高功率电源技术能力的企业有望持续受益于行业景气上行。