氮化鎵(GaN)功率半導體市場風起云涌,引領技術革新與產(chǎn)業(yè)升級

自去年以來，氮化鎵（GaN）功率半導體市場持續(xù)升溫，成為半導體行業(yè)的焦點。英飛凌、瑞薩電子、格芯等業(yè)界巨頭紛紛通過并購GaN技術公司，加速在這一領域的布局，旨在強化技術儲備并搶占市場先機。隨著快充技術的成熟以及電動汽車、人工智能、機器人等新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，對更高功率、更低能耗的需求日益增長，氮化鎵器件正逐步取代傳統(tǒng)硅基器件，在高價值應用場景中展現(xiàn)出巨大的商業(yè)化潛力。

氮化鎵：第三代半導體的璀璨明星

氮化鎵作為第三代半導體的代表，以其獨特的物理和化學性質(zhì)脫穎而出。其高擊穿強度、快速開關速度、高效導熱性能、高電子漂移速度和遷移率，以及低導通電阻，共同構成了氮化鎵在功率器件領域的核心競爭力。這些優(yōu)勢使得氮化鎵器件能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的散熱性能、降低能耗，并顯著縮小器件體積，從而在多個領域展現(xiàn)出廣闊的應用前景。

在制造方面，氮化鎵晶體可在藍寶石、碳化硅和硅等多種襯底上生長，特別是硅基氮化鎵外延層的生產(chǎn)，能夠充分利用現(xiàn)有的硅制造設施，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。這一特性為氮化鎵技術的普及和商業(yè)化應用奠定了堅實基礎。

并購潮起，行業(yè)整合加速

近年來，氮化鎵技術的價值日益凸顯，吸引了眾多半導體廠商的關注和投資。英飛凌、瑞薩電子、格芯等大廠紛紛通過并購方式，快速獲取氮化鎵技術專利和成熟產(chǎn)品，以加速自身在氮化鎵領域的布局。這些并購交易不僅增強了企業(yè)的技術實力和市場競爭力，還推動了氮化鎵技術的快速發(fā)展和商業(yè)化應用。

例如，英飛凌以8.3億美元收購加拿大GaN技術廠商GaN Systems，并計劃斥資20億歐元擴大氮化鎵和碳化硅芯片的產(chǎn)能；瑞薩電子則完成了對全球GaN功率半導體供應商Transphorm的收購，以滿足市場對寬禁帶半導體產(chǎn)品的日益增長需求；格芯則通過收購Tagore Technology的功率GaN技術及知識產(chǎn)權組合，拓寬了公司的電源IP產(chǎn)品組合。

市場前景廣闊，多領域全面開花

氮化鎵技術的廣泛應用前景得到了業(yè)界的廣泛認可。在智能手機、家電等消費電子市場領域，氮化鎵已經(jīng)擁有較高的滲透率，并正在加速向高功率的工業(yè)、服務器及汽車市場發(fā)展。特別是在生成式人工智能（AI）和電動汽車等新興領域，氮化鎵技術更是展現(xiàn)出了巨大的應用潛力。

在AI服務器領域，高性能的AI服務器對電源功率密度和能效提出了更高要求。氮化鎵功率器件不僅能夠?qū)崿F(xiàn)更高功率規(guī)格，還能減少功率轉(zhuǎn)換中的能耗，從而降低全球數(shù)據(jù)中心的能源浪費和碳排放。在人形機器人領域，氮化鎵技術能夠滿足電機驅(qū)動對高功率密度、高效率和快速響應速度的需求，推動人形機器人的發(fā)展。

在電動汽車領域，隨著汽車電動化、自動駕駛等技術的發(fā)展，對功率器件的轉(zhuǎn)換效率要求越來越高。雖然目前電動汽車大多在高壓場景下應用碳化硅器件，但氮化鎵在速率和效率方面的優(yōu)勢使其與碳化硅形成互補態(tài)勢。特別是在車載信息娛樂系統(tǒng)DC-DC轉(zhuǎn)換、無刷直流汽車電機、激光雷達和48V輕混動力汽車等領域，氮化鎵技術將發(fā)揮重要作用。

展望未來，氮化鎵技術將持續(xù)引領產(chǎn)業(yè)升級

隨著氮化鎵技術的不斷成熟和商業(yè)化應用的深入拓展，其市場前景將更加廣闊。據(jù)市場研究機構Yole Group預測，到2029年功率GaN市場規(guī)模將超過25億美元。面對這一巨大的市場機遇，氮化鎵廠商將繼續(xù)加大研發(fā)投入和市場拓展力度，通過技術創(chuàng)新和產(chǎn)品升級滿足市場需求。同時，行業(yè)內(nèi)的并購整合也將持續(xù)進行，推動氮化鎵產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級。

在本月底即將舉行的PCIM Asia 2024展會上，國內(nèi)外一線GaN廠商將匯聚一堂展示最新的產(chǎn)品組合和技術趨勢。這將為業(yè)界提供一個交流合作的平臺推動氮化鎵技術的進一步發(fā)展和應用。