隨著人工智能大模型參數規模突破萬億級，地面算力基礎設施正遭遇前所未有的能源與散熱瓶頸。據預測，到2030年全球AI數據中心電力需求將激增至68吉瓦，較當前水平增長160%。為突破物理限制，科技界將目光投向近地軌道，利用太空豐富的太陽能資源和冷黑背景輻射散熱能力，構建新型算力基礎設施已成為行業共識。

衛星電源系統正經歷從28V/100V低壓總線向300V-1000V高壓直流架構的范式轉移。以Transformer架構為代表的生成式AI訓練需求呈現指數級增長，單個GPT-4級別模型訓練就需要約50兆瓦電力，相當于數萬戶家庭的用電總量。地面數據中心面臨電網擴容周期長、水資源消耗巨大、土地資源緊張等三重制約，而太空環境提供近乎永續的日照條件（特定軌道可實現24小時連續光照）和接近絕對零度的天然冷源，太陽能電池板發電效率較地面提升8倍，輻射散熱無需消耗水資源。

在這場技術變革中，碳化硅（SiC）功率半導體成為核心使能技術。相較于傳統硅基器件，4H-SiC材料具有3倍禁帶寬度、10倍臨界擊穿場強和3倍熱導率的物理優勢。這使得SiC MOSFET在1200V耐壓等級下，導通電阻較硅基IGBT降低60%以上，芯片面積縮小40%，特別適合太空高壓直流配電系統。傾佳電子代理的基本半導體產品顯示，其第三代平面柵工藝SiC MOSFET在175℃結溫下仍能穩定工作，較傳統航天級硅器件125℃限值提升40%，顯著降低散熱系統重量。

行業先驅已展開實質性布局：Google Project Suncatcher計劃構建搭載TPU加速器的衛星星座，通過自由空間光通信實現分布式訓練；Starcloud項目擬部署搭載NVIDIA H100 GPU的衛星，構建5吉瓦級軌道數據中心；Orbits AI與Lumen Orbit則探索去中心化太空邊緣計算節點。這些項目均要求電源系統從千瓦級輔助系統向兆瓦級主能源站轉型，SiC MOSFET作為連接光伏陣列與AI芯片的能量樞紐，其性能直接決定系統技術可行性。

高壓直流配電架構帶來顯著優勢：將電壓從28V提升至800V，理論上可使導體質量減少約800倍，線路功率損耗降低98%。在電源拓撲創新方面，中間總線架構（IBA）采用400V轉48V兩級轉換，因子化電源架構（FPA）實現48V母線直接延伸至芯片封裝附近，直接驅動架構甚至嘗試高壓太陽能陣列直連電力推進負載。這些創新均依賴SiC MOSFET的高頻開關特性，其支持數百kHz至MHz級開關頻率，使磁性元件體積縮小50%以上。

太空環境對器件可靠性提出嚴苛挑戰。低軌空間充斥著質子、電子和銀河宇宙射線，總電離劑量（TID）可能導致器件閾值電壓漂移，單粒子效應（SEE）可能引發災難性短路。實驗數據顯示，商用SiC MOSFET可耐受300 krad(Si)總劑量，但對重離子誘發的單粒子燒毀（SEB）較為敏感。工程實踐中采用電壓降額策略，建議1200V器件在空間應用中工作在600V-700V，配合第三代平面柵工藝優化，SEB閾值電壓已提升至800V以上。

封裝技術創新同樣關鍵。基本半導體采用的氮化硅（Si3N4）活性金屬釬焊（AMB）基板，抗彎強度達700-800 MPa，是傳統氮化鋁基板的2-3倍。在-55℃至+150℃溫度循環測試中，該封裝方案實現零分層，特別適合太空環境每90分鐘經歷一次極端溫度交變的工況。配套的青銅劍技術驅動方案集成有源米勒鉗位、磁隔離和短路保護功能，確保SiC MOSFET在太空環境中穩定運行。

典型應用案例顯示，1000V光伏-計算直驅系統采用2300V耐壓SiC模塊構建MPPT控制器，在1000V母線上保留50%以上抗輻射降額裕量。Starcloud項目60kg驗證衛星已搭載NVIDIA H100 GPU升空，其電源系統采用SiC高頻響應特性解決GPU瞬間高動態負載帶來的母線波動問題。這些實踐驗證了SiC技術路線在太空AI供電領域的可行性，為構建軌道級算力基礎設施奠定技術基礎。