新能源市场需求火热，巨头扎堆GaN

近日，欧洲确立了一项高达6000万欧元（约合人民币4.55亿元）的氮化镓（GaN）科研项目，旨在建立从功率芯片到模块的完整供应能力。除了牵头人英飞凌，另有其45家合作伙伴参与其中。毫无疑问，这项规模大且投入高的GaN项目，凸显了英飞凌加码布局三代半的决心。某种程度上，这也将成为欧洲提高芯片制造份额、打造弹性供应链的重要一步。 图片来源：Fair Observer巨头扎堆作为全球最大的功率半导体供应商，英飞凌对GaN的投入，想必不用多说。去年2月份，英飞凌宣布将斥资逾20亿欧元，在马来西亚居林工厂建造第三个厂区，以生产SiC和GaN功率半导体。同时其表示，未来将对奥地利菲拉赫工厂的Si生产线进行改造，转换为SiC和GaN的产能。而早些时候，英飞凌宣布和GaN Systems签署了最终协议，将以8.3亿美元收购后者。稍显激进的扩张动作，持续推进的GaN技术路线图，无一不证明英飞凌对这块“蛋糕”的垂涎。2021年全球前十大功率半导体厂商排名中，英飞凌凭借绝对的收入优势位列第一名，其后分别是安森美、意法半导体、三菱电机、富士电机、东芝、威世、安世半导体、瑞萨电子以及罗姆。这里面几乎每一家公司都在加快布局GaN。从三代半功率器件的应用来看，消费类产品电源、工业和商业类电源以及新能源汽车为主要市场。尤其随着新能源汽车渗透率不断提高，对节能、对充电效率的要求越来越高，三代半的潜力愈发突出。GaN功率器件主要用于车载充电器和DC-DC转换器等领域。相比于Si，GaN可以将充电速度提高至少三倍；相比SiC，其在耐高温、耐高频和耐高压上也更具优势。但目前受限于晶圆制备工艺和成本因素，GaN的产量远不及SiC，进而应用速度稍显落后。 图片来源：头豹研究院等待“上量”的国产GaN根据Yole的预测，2023年SiC渗透率将达到3.75%，而GaN渗透率则会达到1.0%。正如赛迪顾问新材料产业研究中心首席分析师李龙在2022世界半导体大会上所言，第三代半导体行业总体上看处于发展早期阶段，任何一个玩家若能实现技术突破，就可以改变目前的市场格局。因而三代半也被视为本土玩家换道超车的重要领域。近年来，多家本土企业逐步掌握了GaN晶圆制造的能力，以此为基础，中游GaN器件厂商也在马不停蹄地建设产能。包括三安光电、英诺赛科、赛微电子、华润微、能华微电子等多家公司都在积极推进GaN器件的落地与商用。 图片来源：英诺赛科英诺赛科是全球第一家率先采用8英寸晶圆的GaN器件制造商。今年第一季度，英诺赛科的氮化镓芯片出货量突破了5000万颗，销售额达1.5亿，是去年同期的4倍。同时，依靠8英寸硅基氮化镓IDM全产业链的优势，英诺赛科40V/100V/150V低压平台也实现全面升级， 40V双向导通产品、100V半桥驱动合封产品等多系列产品相继发布。值得一提的是，国内头部车企已率先将英诺赛科氮化镓用于车载激光雷达产品上，且已经量产。华润微方面，GaN 600V / 900V系列化产品均已发布并推向市场；而赛微电子也推出了数款 GaN 功率芯片产品，并进入小批量试产。赛微电子也表示，公司将持续布局 GaN 产业链，以参股方式建设 GaN 芯片制造产线，积极推动技术、工艺、产品积累，以满足下一代功率与微波电子芯片对于大尺寸、高质量、高一致性、高可靠性 GaN 外延材料以及 GaN 芯片的需求。接下来，随着GaN国产化水平不断提升，谁能真正换道超车并在新能源汽车市场抢占一席之地，将成为市场的一个新看点。