东芝800V车载与AI服务器电源技术布局和本土化策略

聊聊当前半导体市场里最热的两个方向——800V高压新能源汽车（xEV）和AI大算力服务器电源（HVDC架构）。它们已然成为功率半导体增长的双引擎。

乍一看，一个跑在轮子上，一个蹲在机房里，应用场景八竿子打不着。但如果在电气特性层面仔细看，它们面临的挑战却是高度相似的——如何在更高电压、更大功率、更高工作频率之下，把系统能效、功率密度和热管理能力再往上提一个台阶。这事儿说起来简单，做起来可不容易。Tier1厂商和数据中心电源架构师们，如今普遍被功率密度不够、散热卡脖子、EMI干扰这些硬件设计难题搞得焦头烂额，更别提产品研发验证周期还被大幅压缩，压力山大。

在2026慕尼黑上海电子展期间，与非网就这些问题采访了东芝技术部高级经理刘文鑫。他给出了一个很明确的信号：单靠升级一颗器件已经不够用了，东芝的策略正转向系统级解决方案，功率器件（MOSFET/SiC）和车载高速通信两条线并行推进，同时在供应链上采用“日本提供晶圆+中国国内完成封装”的合作模式。

AI 数据中心供电链路：从高压AC-DC到POL点负载的技术演进

大算力GPU的功率密度一路飙升，逼得服务器机架供电架构从传统的12V向48V、甚至高压直流（HVDC）转型。这背后是实打实的工程挑战。

不过，刘文鑫也指出，12V架构不会那么快消失。主控、传感器和一些控制开关这类低压器件，短期内不可能全面切换到高压信号系统。所以未来几年，市场大概率会维持12V与48V并行的兼容架构。东芝针对不同电压节点，做了全链路的产品布局。

来源：与非网摄制

在高压输入端，东芝祭出的是一颗采用顶部散热（Top-side Cooling）设计的SiC QDPAK分立器件，目标直指固态变压器（SST）和固态断路器（SSCB/SSTB）市场。传统封装的散热路径主要依赖向下传导至PCB，热量容易在板面堆积。而QDPAK封装直接把热损耗通过上方散热片带走，在3kW级的AI服务器电源和通信电源应用中，能有效缩减PCB面积、降低系统热阻，协助系统冲击80 PLUS钛金级/白金级效能指标。举个例子，其1.6kW LLC AC-DC参考设计，在230V输入、100%负载下，实测转换效率做到了96.7%。

在机柜与板级端，随着48V架构逐步放量，部分65V以下的低压MOSFET需求重心，预计会向80V至100V高耐压产品转移，比如东芝Gen.11 300mm工艺线产品就很对路。除了48V用的eFuse，针对板级点负载（POL），东芝还推出了低压高速总线开关，专门负责CPU到PCIe端口之间的高速线路切换，技术指标能兼容未来的PCIe Gen5至Gen6规格，确保高带宽数据传输时的信号完整性。

车载系统：马达控制芯片的整合化与 10G 以太网骨干网

整车开发迭代周期现在被压缩到一年甚至几个月，Tier1厂商的BOM成本和验证时间压力可想而知。东芝在车载马达控制和电子电气架构（EEA）上的技术储备，主要围绕三个方向展开：高耐压、高集成度、高带宽。

在耐压方面，车载外设马达（比如天窗、水泵、EPS电子助力转向）正在从12V系统向48V/96V高压平台迁移。过去12V系统用40V耐压器件就行，未来48V系统对MOSFET的耐压要求直接跳到80V/100V。而针对96V车载平台，东芝已经在研发150V的下一代高压MOSFET。封装方面，东芝在部分产品上把三个漏极引脚（Drain Pins）做了整合一体化优化，连在同一条线上，能有效降低从封装框架引入的寄生电阻，在极端通流工况下给Tier1的电路设计留出更多余量。

在集成度方面，以车载水泵控制参考模型SmartMCD™（TB9M003FG）为例，这颗芯片在单一芯片内集成了Cortex-M0内核、LDO、LIN收发器和三相马达驱动。相比那些用多芯片打线绑定的方案，单芯片结构能显著降低芯片内部热阻，提升封装可靠性。

来源：与非网摄制

还有一个值得注意的细节：为了解决低成本M0内核做无感矢量控制时的算力瓶颈，芯片内部嵌入了专用的马达控制FOC硬件运算电路（专用ASIC IP）。这套电路负责处理复杂的控制算法，不占用CPU算力，能在低功耗下实现正弦波PWM驱动，算是把硬件资源用到了极致。

在高带宽方面，自动驾驶和多媒体数据传输对车内骨干网络的带宽要求越来越高。东芝的主力推广型号TC9563系列车载以太网桥接芯片，最高支持双端口10Gbps的带宽，并集成了多路PCIe开关，负责在以太网协议与PCIe协议之间进行低延迟高速转换，专门用来支撑主机厂下一代中央集中式或区域架构的节点衔接。

来源：与非网摄制

供应链与细分市场策略：产能扩张、裸Die合作与错位竞争

为了应对全球和中国市场功率半导体需求的增长，刘文鑫透露，东芝日本加贺工厂在2025年投产了全新的12英寸（300mm）硅基功率半导体生产线。2026年这条产线全面量产后，东芝的硅功率半导体整体产能将提升至2021年时的3.5倍，用来保障全球供应链的交付稳定性。

面对中国本土功率半导体厂商市占率不断上升的现实，东芝在商业模式上采取了更灵活的合作方式。他们可以提供车规级晶圆裸Die，交给中国国内的合作伙伴进行后道封装、测试与模组组装，共同把产品推向xEV主驱逆变器（比如1200V/750V逆导型RC-IGBT、SiC MOSFET）市场。这种模式的好处很明显：既能减轻东芝在海外建立全新封装产线的资本投入压力，又能加快本土客户的响应速度。

来源：与非网摄制

在展台上，记者还看到了东芝的SCiB钛酸锂电池方案。老实说，钛酸锂电池的体积能量密度确实偏低，在追求长续航的乘用车市场里有点施展不开。但它的优势也很突出：极高的安全性（不易析锂造成内部短路）、3分钟快充快放、以及传统锂电2-3倍的超长循环寿命。基于这些物理特性，东芝在中国市场正重点转向部分细分领域进行错位竞争：

• 在高铁及工业移动端：利用其高安全性与宽温充放电特性，SCiB已成功应用于智能高铁的应急牵引系统。在工业物流机器人（AGV）领域，利用快充特性，当机器人检测到电量低于2%时，可在充电座通过大电流快充，3分钟内充至60%即可重新投入运行，免去了工厂因充电时间过长而需要备用车辆的购置成本。
• 在数据中心与电网波动场景：在突发断电工况下，钛酸锂电池支持50C至100C的超高放电倍率，可搭配超级电容，在3~10秒内瞬间启动柴油发电机，适用于工业与高密度服务器机柜的紧急调压与电力备用。

写在最后

针对Tier1厂商研发周期缩短的现状，东芝参考设计中心（Reference Design Center）向设计人员开放了统包式（Turnkey）开发支持。官方网站公开了通用的电路原理图、PCB焊盘数据、Gerber加工数据及示例软件，并提供兼容PSpice和LTspice的高级系统级仿真模型，方便工程师进行电源设计网络（PDN）和EMC仿真，以降低研发前期的测试与试错成本。

另外，值得关注的是，随着具身智能与工业机器人市场热度持续升温，东芝正加速调配研发资源。除了目前的车载与服务器电源，东芝已有的机器人关节与灵巧手马达驱动芯片技术，将成为下一阶段的产品推广重点。

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