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再不搭上“氮化镓”快车就迟了?

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为第三代半导体材料新星之一的氮化镓(GaN),正在迅速燃爆市场。

从应用之一的充电器来看,已然引发大面积“追捧”。小米日前推出一款65W氮化镓充电器,引发市场对氮化镓的强烈关注,A股相关公司股价连日上涨。而在去年 10 月发布的 OPPO Reno Ace 中,就标配了一个 GaN 充电器,可以实现 65W 的超级闪充。除此之外,据《科创板日报》报道,苹果、华为、三星等厂商都在 GaN 方面有较深的积累,这意味着,GaN 已经在全球主流的消费电子厂商中得到了关注和投入。

由于禁带宽度大、热导率高、耐高温等特性,采用了 GaN 氮化镓元件的充电器实现了体积小、重量轻,顺应了电子产品向小型化、轻薄化方向发展的趋势。

充电头厂商已是这场大戏的先锋。据中国证券报报道,在今年初的美国拉斯维加斯CES2020展会上,ANKER、RAVpower、AUKEY、ELIXAGE等30家厂商总计推出66款氮化镓快充产品,市场的潜力正在激发。

来自中信证券的报告称,随着用户对充电器通用性、便携性的需求提高,未来 GaN 快充市场规模将快速上升,预计 2020 年全球 GaN 充电器市场规模为 23 亿元,2025 年将快速上升至 638 亿元,5 年复合年均增长率高达 94%。同时,综合性能和成本两个方面,GaN 也有望在未来成为消费电子领域快充器件的主流选择。

而充电市场只是 GaN 应用的“冰山一角”凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能,其还可用于 5G 基站、电力系统、自动驾驶、数据中心等众多功率和频率有较高要求的场合。调研机构Yole认为,2022年氮化镓功率器件的市场规模为4.62亿美元。而在5G基站等建设的拉动下,到2024年氮化镓射频器件市场规模有望突破20亿美元。

在这些广阔前景的召唤下,GaN产业链包括上游的材料(衬底和外延)、中游的器件和模组、下游的系统和应用等均将受益。根据RESEARCH AND MARKETS预测,氮化镓器件市场预计至2023年将增长至224.7亿美元。仅以GaN衬底为例,据统计,预计2022 年全球氮化镓衬底市场规模将达到 64 亿元,2017 至 2022年的年复合增长率为 34%。

而巨头的布局已然在全面展开。据悉,氮化镓硅基衬底主要供应商有德国世创、日本信越化学、日本胜高等。日本电信公司研究所、英国IQE和比利时的EpiGaN等则是硅基氮化镓外延片的主要供应商。Bridg、富士通、台积电等主要从事功率氮化镓器件代工制造。就在前两天,台积电与ST宣布,双方将合作加速 GaN 制程技术的开发,并将分离式与整合式 GaN 元件导入市场。据悉ST的着力点是在工业与汽车功率转换领域。

在这一“史诗级”机遇面前,我国也在加速布局。2018年7月,国内首个《第三代半导体电力电子技术路线图》正式发布。到目前为止,国内已有几条GaN生产/中试线相继投入使用,并在建多个与第三代半导体相关的研发中试平台。在GaN衬底方面,国内已具备4英寸衬底生产能力,并向6英寸进军。

值得注意的是,氮化镓等第三代半导体材料技术门槛较高,终端厂商多以投资方式提前布局。小米的氮化镓充电器就采用其投资合作厂商纳微的技术。对于第三代半导体的发展机遇,除终端厂商通过投资方式布局抢滩之外,国内不少企业在产业链上下游布局,不断攻坚克难,比如GaN衬底供应商有纳维科技、东莞中镓;外延厂商有苏州晶湛、聚能晶源等,代工厂有三安光电、海威华芯,相关器件厂商则包括闻泰科技、士兰微、华润微、海特高新、华微电子、扬杰科技等多家公司均已积极投入资源,并取得一定的成绩。

谁能搭上这一“顺风车”驶向诗与远方呢?

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来源:电力电子技术与新能源
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首次发布时间:2023-05-20
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