自去年以來,氮化鎵(GaN)功率半導體市場持續升溫,成為半導體行業的焦點。英飛凌、瑞薩電子、格芯等業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、機器人等新興產業的蓬勃發展,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硅基器件,在高價值應用場景中展現出巨大的商業化潛力。
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。這些優勢使得氮化鎵器件能夠實現優異的散熱性能、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,能夠充分利用現有的硅制造設施,降低生產成本,提高生產效率。這一特性為氮化鎵技術的普及和商業化應用奠定了堅實基礎。
并購潮起,行業整合加速
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的技術實力和市場競爭力,還推動了氮化鎵技術的快速發展和商業化應用。
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技術及知識產權組合,拓寬了公司的電源IP產品組合。
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,氮化鎵已經擁有較高的滲透率,并正在加速向高功率的工業、服務器及汽車市場發展。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實現更高功率規格,還能減少功率轉換中的能耗,從而降低全球數據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展。
在電動汽車領域,隨著汽車電動化、自動駕駛等技術的發展,對功率器件的轉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勢使其與碳化硅形成互補態勢。特別是在車載信息娛樂系統DC-DC轉換、無刷直流汽車電機、激光雷達和48V輕混動力汽車等領域,氮化鎵技術將發揮重要作用。
展望未來,氮化鎵技術將持續引領產業升級
隨著氮化鎵技術的不斷成熟和商業化應用的深入拓展,其市場前景將更加廣闊。據市場研究機構Yole Group預測,到2029年功率GaN市場規模將超過25億美元。面對這一巨大的市場機遇,氮化鎵廠商將繼續加大研發投入和市場拓展力度,通過技術創新和產品升級滿足市場需求。同時,行業內的并購整合也將持續進行,推動氮化鎵產業的快速發展和產業升級。
在本月底即將舉行的PCIM Asia 2024展會上,國內外一線GaN廠商將匯聚一堂展示最新的產品組合和技術趨勢。這將為業界提供一個交流合作的平臺推動氮化鎵技術的進一步發展和應用。
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