第三代半导体的“隐形短板”，正在被中国厂商补齐

过去几年，第三代半导体在全球范围掀起新一轮结构性增长浪潮。无论是电动车800V高压平台的加速普及，还是AI服务器、光伏储能、高速充电等新兴市场的迅猛扩张，SiC与GaN功率器件几乎成为产业升级的核心抓手。根据TrendForce和Yole的预测，2025年至2030年，SiC与GaN市场年复合增长率将分别保持在30%和40%以上，市场规模有望突破300亿美元。

但就在产业链上游晶圆、外延、封装等环节竞相突破时，一个“隐形短板”正逐渐浮出水面——隔离技术。它并不直接决定器件性能，却在系统安全与效率上起到关键作用。

然而，这一技术短板长期被国外巨头把持。根据统计，全球隔离芯片市场年产值超过 400 亿元，国产化率却长期不足20%。在本土新能源、光储市场爆发式增长的背景下，这一“隐形短板”不仅是技术瓶颈，更是供应链安全和成本控制的关键命门。

高压、高频时代的系统重构

过去五年，全球功率半导体产业经历了从“材料突破”到“系统重构”的转变。无论是新能源汽车的高压化、数据中心的高功率密度化，还是消费电子的高能效化，都在推动功率器件迈向更高电压、更高频率、更高效率的时代。

• 新能源汽车:800V平台正加速普及，三年内主流高端车型将向1200V、1500V 甚至 1900V 平台演进。目前比亚迪兆瓦闪充、特斯拉新一代平台、保时捷高压架构等，均在推动SiC MOSFET的系统性升级。

• 数据中心与 AI 服务器:在 AI 模型参数规模与功耗持续攀升的今天，算力中心正迎来一场“电力架构”的根本性革新。包括英伟达、Meta、OCP 等在内的巨头正在推动新供电架构。

当前大多数数据中心仍以415V交流供电为主，英伟达近日已经宣布下一代超大规模 AI 工厂将采用800 V直流供电，这一改变将AI训练区块原来可支持约 4,608个GPU提升至扩展至6,912个 GPU。在大规模 AI 模型的训练中，功率密度已成为新的系统瓶颈。800VDC标准正在被主流 AI 数据中心广泛采用，采用高压直流供电后，势必将引发1000V甚至更高的 SiC 器件需求。

下一代 AI 工厂的能源底座革命:从 415VAC 到 800VDC

• 快充与消费电子:GaN 技术快速渗透，从 650V 向 1000–1200V 跨越，以支持更高功率密度和更紧凑的外形设计。

在这些趋势背后，电压平台持续抬升、系统开关频率不断提高、功率密度快速攀升，都在让电源系统面临新的设计压力。对整机厂而言，这不仅是性能挑战，更是安全与可靠性的再定义。

而在这个“安全与可靠性再定义”的过程中，高压与高频对系统带来的瞬态、EMI和爬电距离等一系列挑战，使得隔离技术的重要性被空前放大。

当功率半导体冲上千伏，

隔离成了新的竞争焦点

随着产业进入“高压+高频”的新周期，隔离技术不再只是“满足法规要求的电气安全件”，而是成为系统能否充分释放SiC与GaN潜能的“性能瓶颈突破者”和“效率提升的关键变量”。

根据Omdia预测，2024–2030年全球隔离芯片市场将保持约8–10%的年复合增长率，其中得益于新能源车和工业应用的爆发，高压高频应用将从目前的20%上升至45% 以上。这意味着，隔离器件正从“配套件”转变为“高价值增长引擎”，并成为第三代半导体生态中新的竞争焦点。

在过去，隔离技术更多被视为电源系统的配套环节，用于信号传输、电压隔断与安全防护。但当系统电压迈向千伏级、开关频率提升至 MHz 级之后，原有的隔离层在效率、速率、可靠性上已无法满足市场对高功率密度的要求，成为整个系统安全与效率的关键瓶颈。

传统隔离技术——无论是光耦、磁耦还是容耦——在过去二十年支撑了绝大多数工业、汽车和消费电子应用。全球隔离芯片市场过去一直由 ADI、TI、Silicon Labs、Broadcom、Infineon 等国际巨头主导，前五大厂商合计份额超过50%。然而面对高压、高频的新形态系统，它们的性能极限开始暴露，无法有效解决下游客户在以下关键指标上的痛点:

• 耐压仍停留在 5–7 kVrms，无法满足汽车与工业高压平台对安全冗余的苛刻要求；

• 工作频率普遍低于1MHz，无法支撑 SiC/GaN 高速开关驱动和实时高精度控制信号传输；

• 延时动辄数十纳秒至微秒，严重制约高频系统开关速度，直接损失系统效率；

• 共模瞬态抗扰度 大多低于150 kV/μs，在瞬变环境中抗干扰能力不足，威胁系统可靠性。

现有的隔离技术对比

换言之，当功率器件加速进化时，隔离层却还停留在上一个时代，成为了市场追求极致性能时的“掣肘”。

打破隔离的天花板:

毫米波无线隔离的中国样本

在这一背景下，业界开始探索新的解决思路，其中最具突破性的方向之一，是基于毫米波无线信号传输的隔离技术。不同于传统依赖光学或磁性介质的传输方式，毫米波隔离通过射频链路实现真正意义上的“无介质”通信。这种结构让信号跨越厚度超过1毫米的绝缘层仍可保持高带宽、低延迟与高抗扰度，为高压系统提供了全新的设计自由度。

相较传统隔离器件，毫米波隔离在多个核心指标上实现质变:在耐压方面，通过厚度超过 1000μm 的绝缘层实现万伏级电压承受能力；在速率方面突破传统150Mbps上限，可达 6.25Gbps，无损传输为GaN高频驱动和高速电源架构打开新空间；在延时方面，通信延迟低至3ns以内、最优可达20ps，使SiC/GaN设备得以逼近理论开关极限；在抗扰度方面，CMTI稳定超过200kV/μs，大幅领先现有方案，确保系统在高速高压条件下仍保持信号完整与安全裕度。这一切让隔离不再是能效的瓶颈，而成为性能提升的加速器。

在这一前沿技术上，我们注意到，国内跑出了一匹令人瞩目的黑马——德氪微电子有限公司(以下简称“德氪微”)。

成立于2021年的德氪微，从一开始就锁定毫米波无线隔离赛道，凭借团队在射频和功率半导体领域的深厚积累，迅速从概念验证推进到量产落地。公司吸引了君联资本、深创投、普华资本等知名投资机构，以及OPPO、诺瓦星云等产业伙伴的青睐，2024年销售额已突破千万元大关。

据悉，德氪微的核心团队拥有20多年丰富的全流程经验，已在全球范围内布局毫米波隔离相关技术专利，目前取得授权的专利有117项，并在多条产品线布局:全集成隔离电源 SoC、隔离栅极驱动、数字隔离器、毫米波高速隔离接口。

目前，德氪微已率先发布全球首颗可实现 5Gbps 速率的 USB3.0 毫米波无线隔离芯片和以太网隔离芯片，成功将隔离技术推向了高速数据传输和实时控制的新时代。

德氪微的产品性能在多个维度实现了代际突破:

极致速率与低延时:能够在万伏级隔离条件下实现高达 6.25Gbps 的高速数据传输，通信延迟最低至ps级别，较传统方案降低 90%以上。这彻底消除了隔离环节在数据吞吐和响应速度上的瓶颈，尤其适用于 AI 服务器、工业视觉等对实时性要求极高的应用。

高压与高可靠性:耐压能力轻松达到5万伏级别；共模瞬态抗扰度 稳定超过 200kV/μs，大幅领先现有方案，确保了在高压、高干扰的复杂工业和车载环境中的信号完整性与安全裕度。

此外，得益于毫米波天线与芯片封装一体化的创新设计，德氪微的芯片实现了“高性能 + 高集成 + 高性价比”的技术闭环。

最直观的市场价值体现在功率密度提升上:以毫米波隔离芯片为抓手，结合升级电源控制芯片，搭配SiC和GaN，提高电源环路的整体开关频率至 1～2MHz。这使得变压器与电容电感等元件体积大幅减少，最终帮助下游客户将充电器与电源系统的体积缩小 30% 以上，同时显著提升功率密度和系统效率。这不仅优化了系统设计，也重新定义了功率电子在小型化和高能效方面的性价比曲线。

目前，德氪微的毫米波隔离产品已能够广泛覆盖快充、储能、汽车电子、工业控制与数据中心等关键领域:从手机与笔记本快充充电器，到光伏逆变器、车载 OBC、BMS 系统，再到高密度服务器电源与固态变压器。在这些场景中，德氪微可给市场提供比现有的光耦、磁耦、容耦隔离更高性价比的新一代隔离产品。目前，德氪微的毫米波隔离产品正处于客户导入阶段，初期瞄准快充和新能源模块等需求量庞大的应用。

综合来看，毫米波无线隔离并非“单点取代”，而更像是为高压高频时代补上隔离层的带宽与时延短板。以德氪微为代表的本土厂商，正在把这一新型隔离路径与中国市场的应用纵深相互校准:先在量大敏捷的消费/工业电源中证明“体积缩小、效率提升”的性价比，再逐步攀升至车规与数据中心的更高门槛。

面对全球年产值超过 400 亿元、国产化率不足 20% 的隔离市场，德氪微正凭借自主技术与系统级方案能力加速突围。随着客户验证与批量应用推进，未来有望实现超过 10% 的市场份额。这条路线有望成为第三代半导体生态里从“材料/器件突破”走向“系统级协同”的关键拼图。

从行业视角看，隔离技术的价值正在被重新评估。它可能不会像 SiC 或 GaN 那样成为市场的“主角”，但在系统级竞争中，它正承担起“决定成败的细节”角色。在一个讲求系统协同与整体效率的时代，补齐这些“看不见”的环节，往往才是产业真正成熟的标志。

德氪微的布局正是在这一趋势下的合理切入。作为全球首家实现毫米波隔离芯片量产化的企业，德氪微不仅打破了国际技术垄断，也在架构理念、封装工艺与系统验证层面实现多项原创突破。它以专利积累、系统理解与应用聚焦切入这一细分赛道，展现了国产厂商在高端模拟与功率系统领域不断提升的技术自信。未来，随着车规级验证和大规模客户导入的推进，这一方向或将成为国产隔离技术实现从“跟随”到“并行”，甚至“引领”的关键突破口。

今天是《半导体行业观察》为您分享的第4204期内容，欢迎关注。

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