安森美发布革命性垂直 GaN 技术：为 AI 数据中心、电动汽车与能源系统开启高效功率时代

全球能源承压，AI 与电气化时代亟需更高效功率器件

过去十年，全球科技行业经历了两次能耗转折点：一次来自电动汽车的快速普及，另一次则来自人工智能计算需求的指数级扩张。根据国际能源署（IEA）预测，AI 数据中心在 2027 年可能消耗与日本全国相当的电力；而全球电动车保有量预计在 2030 年突破 2 亿辆。能源，不再只是成本，而是制约技术边界的核心变量。

在这一背景下，功率半导体成为影响 AI、储能、智能制造和新型交通系统效率的关键技术。谁能在更小体积内完成更高电压与更快开关动作，谁就掌握未来能源硬件的话语权。

安森美推出垂直 GaN：功率半导体历史进入“第三阶段”

安森美正式发布的垂直氮化镓（Vertical GaN，简称 vGaN）功率半导体，被视为继硅器件和横向 GaN 之后的第三代形态升级。垂直 GaN 采用 GaN-on-GaN 结构，让电流穿过氮化镓晶体纵向流动，而不是像传统 GaN 那样在表面“横向滑动”。这一设计打破了现有氮化镓器件在耐压、电流密度和散热方面的行业壁垒。

安森美首发样品覆盖 700V 与 1200V 器件，已递交给部分早期合作客户，意味着该技术不仅存在于实验室，也已进入工程验证阶段。

传统功率器件正在失效：横向 GaN、硅基 MOSFET 的瓶颈显现

当前产业应用最广泛的功率器件分为三类：

技术类型	主要材料	性能瓶颈
功率硅（Si）	MOSFET / IGBT	开关速度慢、能效低、体积大
硅基 GaN（GaN-on-Si）	横向 GaN	耐压受限，难突破 650V
蓝宝石基 GaN	横向 GaN	良率低、散热差、成本高

相比之下，垂直 GaN 可在单一晶体结构中承受更高电压、更大电流，同时支持更高频率，从而完全改写电源架构设计。

换句话说，硅能做 650V，横向 GaN 做到 700V 已接近极限，而垂直 GaN 直接从 1200V 起步，未来甚至可扩展至 3kV 以上高压系统。

能量损耗减少近 50%：行业意义不仅是“效率提升”

安森美公布的一项关键指标，是垂直 GaN 在高压功率转换场景中可将损耗降低 接近 50%。这不仅意味着系统更省电，还带来三个直接效应：

散热器体积减少 → 电源变得更轻更小
被动元件（电感、电容）尺寸缩小 30–50% → 成本降低
整机功率密度提升 2–3 倍 → 数据中心、EV、航空设备更易集成

对 AI 数据中心而言，电源效率每提升 1%，能源账单节省的不是“几千块”，而是“几亿美元”。

对电动汽车而言，效率每提升 1%，等价于续航里程额外增加 6–10km。

研发实力与专利布局：不止产品，更是一条供应链护城河

安森美宣布，其垂直 GaN 技术已经覆盖 130+ 项全球专利，范围包括：

GaN-on-GaN 外延生长技术
器件结构设计
制造工艺与封装流程
系统级功率管理拓扑

更重要的是，这一技术并非外包生产，而是在美国纽约锡拉丘兹工厂自主研发、量产。这意味着安森美拥有完整的 IDM 模式（设计+制造+封装），而非依赖台积电等代工体系。

这也暗示了一个事实：在未来 GaN 供应链竞赛中，谁拥有衬底、外延与器件一体化能力，谁就能掌控交付周期与成本定价权。

为什么 AI 数据中心成为首个优先落地场景？

AI 模型功耗几乎每 6 个月翻倍。以当下最热门的 A100、H100、B200 芯片集群为例：

1 个机架功率：30–60kW
1 座训练中心功率：20–150MW
大型 AI 云算中心功率：可超过 500MW，接近一座中型城市

如果不在功率转换环节提升效率，即便可再生能源输电再快，也无法满足增长需求。

安森美给出的解决方案是：使用垂直 GaN 构建 800V 高功率 DC-DC 转换模块，减少元件数量，密度提升 2 倍以上，并降低机架级散热成本。

换句话说，垂直 GaN 会成为 AI 算力基础设施的“隐藏硬件标配”。

电动汽车、储能、光伏、快充：应用规模远超数据中心

安森美给出的七大应用场景中，除 AI 外，最受产业关注的是 电动汽车逆变器与能源存储变流器。

应用领域	垂直 GaN 价值
电动汽车主驱逆变器	体积减少 30%，重量减少 20%，续航提升
350kW 以上超快充桩	体积缩小 40%，散热系统简化
光伏逆变器与风能变流器	提升电压承受能力，减少损耗
家庭/工商业储能系统	双向转换效率更高，提升电池寿命
航空航天电源模块	可靠性和耐温性能优于硅器件