2025年標(biāo)志著人工智能發(fā)展的重大加速，與此同時(shí)，數(shù)據(jù)中心和電信基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)高效電源的需求也在不斷增長(zhǎng)。NVIDIA與德州儀器、英諾賽科、納微和英飛凌等公司的合作，正在推動(dòng)GaN在800V高壓直流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用，預(yù)計(jì)到2030年，數(shù)據(jù)中心和電信市場(chǎng)將占據(jù)13%的市場(chǎng)份額。

從2020年到2025年，功率GaN市場(chǎng)增長(zhǎng)了十倍以上，預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到29億美元，24-30年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為42%。消費(fèi)應(yīng)用是主要的增長(zhǎng)動(dòng)力，尤其是高達(dá)300W的快速充電器以及過(guò)壓保護(hù)（OVP）和家用電器等新機(jī)遇。到2030年，消費(fèi)和移動(dòng)領(lǐng)域?qū)⒄紦?jù)50%以上的市場(chǎng)份額。

盡管xEV動(dòng)力系統(tǒng)的采用有所延遲，但汽車和出行仍是另一個(gè)主要的增長(zhǎng)引擎。 GaN 已應(yīng)用于 ADAS 的激光雷達(dá)系統(tǒng)，預(yù)計(jì)將在車載充電器（<11kW）、DC-DC 轉(zhuǎn)換器、音頻和高端電動(dòng)汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。到 2030 年，該領(lǐng)域?qū)⒄紦?jù)約 19% 的市場(chǎng)份額。

工業(yè)和電網(wǎng)正在成為功率 GaN 的第三大增長(zhǎng)動(dòng)力。在能源領(lǐng)域，隨著 Enphase 推出首款基于 GaN 的微型逆變器，GaN 在光伏領(lǐng)域以及電池儲(chǔ)能系統(tǒng) (BESS)/便攜式存儲(chǔ)領(lǐng)域正在蓬勃發(fā)展。在工業(yè)領(lǐng)域，機(jī)器人和電機(jī)驅(qū)動(dòng)預(yù)計(jì)將帶來(lái)強(qiáng)勁機(jī)遇，其應(yīng)用有望在 2028-2029 年左右加速。到 2030 年，這些領(lǐng)域加起來(lái)將占整個(gè)市場(chǎng)的約 11%。

IDM 和代工廠重塑功率 GaN 生態(tài)系統(tǒng)

自2023年以來(lái)，功率GaN行業(yè)進(jìn)入整合期，主要受重大并購(gòu)案推動(dòng)，例如英飛凌斥資8.3億美元收購(gòu)GaN Systems，瑞薩電子斥資3.39億美元收購(gòu)Transphorm。過(guò)去幾年，該領(lǐng)域投資已超過(guò)12.5億美元，其中Wise Integration等初創(chuàng)企業(yè)融資1640萬(wàn)美元，凸顯出強(qiáng)勁的市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭。其他參與者也在加緊布局：意法半導(dǎo)體正在建設(shè)8英寸GaN晶圓廠，Nexperia正在擴(kuò)展其e-mode平臺(tái)，羅姆則推出了EcoGaN器件。與此同時(shí)，三星正準(zhǔn)備在2026年發(fā)布GaN產(chǎn)品。至于安森美，雖然該公司一直保持沉默，但其2024年GaN技術(shù)論文以及在硅和碳化硅領(lǐng)域的強(qiáng)勢(shì)地位使其進(jìn)軍GaN領(lǐng)域勢(shì)在必行。

然而，挑戰(zhàn)依然存在。EPC、英飛凌和Innoscience之間持續(xù)不斷的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛可能會(huì)減緩GaN的普及速度。盡管臺(tái)積電退出，代工廠仍然發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，X-Fab、GlobalFoundries以及力積電和Polar Semi等新進(jìn)入者都在擴(kuò)大產(chǎn)能。外延廠（例如IQE和X-fab）與IDM之間的合作增強(qiáng)了供應(yīng)彈性。功率GaN市場(chǎng)格局正在演變，由整合、IDM主導(dǎo)的模式以及代工廠-外延廠戰(zhàn)略聯(lián)盟共同塑造。

器件創(chuàng)新與晶圓微縮相結(jié)合，推動(dòng)下一波成本降低

雖然 6 英寸硅基氮化鎵仍占主導(dǎo)地位，但該行業(yè)正在迅速向 8 英寸晶圓過(guò)渡，預(yù)計(jì)到 2030 年將滿足 80% 以上的需求。至于 12 英寸，英特爾在 2024 年第四季度展示了 12 英寸 TRSOI 上氮化鎵的初步結(jié)果，與英飛凌演示的 12 英寸硅基氮化鎵同時(shí)發(fā)生。英飛凌宣布將于 2025 年第四季度提供樣品，但預(yù)計(jì)在當(dāng)前預(yù)測(cè)期內(nèi)不會(huì)有大量產(chǎn)量。

氮化鎵外延是 HEMT 生產(chǎn)中最昂貴的步驟，是優(yōu)化的重點(diǎn)。愛(ài)思強(qiáng)的 G10 MOCVD 平臺(tái)有望降低外延成本，而 VIS 已在 2024 年實(shí)現(xiàn)了 8 英寸 QST 上氮化鎵的大批量生產(chǎn)，利用 Qromis 襯底提高產(chǎn)量并降低成本。此外，IMEC 近期啟動(dòng)的 300 毫米 GaN 項(xiàng)目（基于硅和 QST 襯底）預(yù)計(jì)將進(jìn)一步降低 GaN 器件的制造成本。在器件層面，進(jìn)展包括納維 (Navitas) 和英飛凌 (Infineon) 將于 2025 年推出的 1200V 以上 GaN（采用藍(lán)寶石和 QST 襯底）和 600-650V 雙向器件，這些器件已被 Enphase 公司用于其下一代微型逆變器，通過(guò)替換兩個(gè)背靠背開(kāi)關(guān)來(lái)節(jié)省 BOM 成本。然而，GaN 集成并非即插即用：EMI 管理和系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)調(diào)整對(duì)于其應(yīng)用仍然至關(guān)重要。