隨著全球新能源汽車、光儲充、人形機器人、AI數(shù)據(jù)中心等新興市場的蓬勃發(fā)展，高性能氮化鎵（GaN）功率器件市場需求呈現(xiàn)出持續(xù)增長態(tài)勢。在此背景下，為加速氮化鎵功率器件的研發(fā)與量產(chǎn)，京東方華燦和晶通半導(dǎo)體于2025年1月8日簽署了合作備忘錄。
source：京東方華燦光電
京東方華燦與晶通半導(dǎo)體氮化鎵布局及進展
早在2020年，京東方華燦就已進入氮化鎵功率器件領(lǐng)域，產(chǎn)品面向多領(lǐng)域應(yīng)用。
京東方華燦義烏工廠氮化鎵功率器件晶圓級全流程工藝已經(jīng)打通，并在2024年底進行封裝級可靠性評估和650V GaN產(chǎn)品小批量戰(zhàn)略客戶送樣，預(yù)期2025年Q2進行大規(guī)模市場推廣。
晶通半導(dǎo)體成專注于氮化鎵功率器件、氮化鎵集成驅(qū)動芯片和氮化鎵肖特基二極管的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，是國內(nèi)少數(shù)能提供氮化鎵功率器件和驅(qū)動芯片共同優(yōu)化及設(shè)計集成方案的功率半導(dǎo)體公司。其已于2024年9月完成6000萬元的Pre-A輪融資。
幾大潛力應(yīng)用推動氮化鎵產(chǎn)業(yè)加速成長
京東方華燦與晶通半導(dǎo)體的合作，瞄準的是消費類、AI數(shù)據(jù)中心、車用、光伏及儲能等市場的多元化需求。
其中，消費電子是目前氮化鎵功率器件的主戰(zhàn)場，且正在由PD快充延伸至家電、智能手機等領(lǐng)域。具體而言，氮化鎵已經(jīng)在低功率的手機快速充電器中被大規(guī)模采用，下一步氮化鎵將進入可靠性要求更為嚴格的筆電、家電電源等場景。
AI技術(shù)的演進，帶動算力需求持續(xù)攀升，CPU/GPU的功耗問題日益顯著。為了應(yīng)對更高端的AI運算，服務(wù)器電源的能效、功率密度必須進一步提高，氮化鎵正在提升服務(wù)器電源能效、功率密度等方面扮演關(guān)鍵角色。
隨著新能源汽車市場的強勢崛起，碳化硅功率器件大放異彩，而氮化鎵的汽車應(yīng)用亦不斷吸引著業(yè)界關(guān)注，其中車載充電機（OBC）被視為最佳突破點。第一個符合車規(guī)級AEC-Q101標準的功率氮化鎵產(chǎn)品在2017年由Transphorm（現(xiàn)Renesas-瑞薩電子）發(fā)布，截至目前，已有多家廠商推出汽車級氮化鎵產(chǎn)品。
此外，在人形機器人等電機驅(qū)動場景，氮化鎵的應(yīng)用潛力也正在逐漸浮現(xiàn)。相對工業(yè)機器人，人形機器人由于自由度大幅上升，對電機驅(qū)動器的需求量大幅增加。人形機器人的關(guān)節(jié)模組承擔(dān)了主要的發(fā)力與制動任務(wù)，為了獲得更高的爆發(fā)力，需要配置高功率密度、高效率、高響應(yīng)的電機驅(qū)動器，氮化鎵技術(shù)因此受到關(guān)注，特別是在腿部等負載較高的部位。
根據(jù)TrendForce集邦咨詢最新《2024全球GaN Power Device市場分析報告》顯示，2023年全球氮化鎵功率元件市場規(guī)模約2.71億美元，至2030年有望上升至43.76億美元，CAGR（復(fù)合年增長率）高達49%。其中非消費類應(yīng)用比例預(yù)計會從2023年的23%上升至2030年的48%，汽車、數(shù)據(jù)中心和電機驅(qū)動等場景為核心。
氮化鎵加速“上車”
目前看來，氮化鎵功率器件的多元化應(yīng)用趨勢已不可阻擋，未來具有較高能見度的應(yīng)用市場較多，但根據(jù)最新的產(chǎn)業(yè)動態(tài)，氮化鎵車用探索似乎走的更遠。
2024年12月，業(yè)內(nèi)披露了2起關(guān)于車用氮化鎵的合作，包括羅姆與臺積電合作開發(fā)車用氮化鎵器件、氮化鎵器件廠商VisIC與移動技術(shù)公司AVL共同研發(fā)電動汽車（EV）用高效率氮化鎵逆變器技術(shù)。
在火熱的新能源汽車市場，豐田、寶馬等車企以及氮化鎵產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)已開始將氮化鎵用于汽車場景，特別是在OBC和高壓直流轉(zhuǎn)換器等關(guān)鍵部位。有數(shù)據(jù)顯示，將氮化鎵器件應(yīng)用于新能源汽車的OBC、DC-DC轉(zhuǎn)換器等部件時，可在節(jié)能70%的同時使充電效率達到98%，增加5%續(xù)航。
隨著氮化鎵耐壓能力的進一步提升，在可承受800V甚至1200V高電壓而又具備更高性價比時，氮化鎵車用范圍有望進一步擴大，進而提高在新能源汽車市場滲透率。
小結(jié)
盡管氮化鎵產(chǎn)業(yè)未來將保持增長態(tài)勢，但市場體量仍然較小，短期內(nèi)的發(fā)展阻力相對較大，有限的資源將更多流向重磅玩家，產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷整合期，在2024年誕生了多起收并購事件。
除了并購整合，攜手合作、共同開拓市場也是破局的可行之法，例如京東方華燦和晶通半導(dǎo)體的強強聯(lián)手，有利于實現(xiàn)降本增效和協(xié)同發(fā)展。展望2025年，氮化鎵產(chǎn)業(yè)或?qū)鞒龈嗪献飨灿?。（文：集邦化合物半?dǎo)體Zac）
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