当AI开始抢电，谁在吃第二波材料红利？

微信邦

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。

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。

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”，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。资料显示，IGBT和MOSFET的电极层需要铜靶、铝靶来形成导电通路；欧姆接触层需要钛靶、镍靶来降低金属与半导体之间的接触电阻；背金属化工艺需要金、银、铝靶材来形成器件的背面电极；阻挡层需要钛靶、钽靶来防止金属原子扩散。碳化硅器件的制造，对靶材的要求更进一步。SiC器件需要在高温、高压、高频环境下工作，对金属电极的附着力、热稳定性和抗电迁移能力提出了远比硅基器件更严苛的要求。这意味着SiC功率器件制造中使用的靶材，纯度和工艺窗口的要求都在往上走，GaN器件的逻辑类似。如果说BMS带来的是“多卖几片芯片”，那么功率半导体带来的，是每一片芯片背后的材料价值提升。第三代半导体的渗透率越高，对靶材性能和纯度的要求就越苛刻，单价和价值量也越高。
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。公司客户包括多家全球头部晶圆厂。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。

尾声

过去，AI竞争比的是GPU。未来，竞争可能会延伸到电力和能源管理，而两条路，归结到底都是更先进的材料能力。韩国2000万亿韩元投资，指向的是“制造端”的产能扩张；而数据中心本身对电力的饥渴，正在制造“运行端”另一轮材料需求。小小靶材，不过是AI基础设施投资的一个缩影。上半场的逻辑是：AI芯片怎么造——先进制程复杂度提升，驱动单片靶材价值量提升。下半场的逻辑是：AI芯片怎么跑——数据中心耗电激增，驱动功率半导体需求爆发，进而拉动靶材需求扩容。两条逻辑，同一个赛道，两个完全不同的故事。