氮化鎵應(yīng)用拓展 向多個(gè)市場持續(xù)推進(jìn)

以碳化硅（SiC）與氮化鎵（GaN）為代表的第三代化合物半導(dǎo)體，已在功率電子領(lǐng)域闖出一片天下。其中，碳化硅更適應(yīng)高壓、大電流的應(yīng)用場景，制霸新能源汽車市場，產(chǎn)值遠(yuǎn)超主攻中低電壓市場的氮化鎵。而近年來，氮化鎵的應(yīng)用已經(jīng)不再局限于快充等消費(fèi)電子市場，而是向數(shù)據(jù)中心、可再生能源甚至新能源汽車市場持續(xù)推進(jìn)。

過去三年氮化鎵的性能獲得大幅提升，并且隨著技術(shù)的迭代和規(guī)模效應(yīng)發(fā)揮，成本與跟硅器件接近，特別是形成系統(tǒng)方案之后，整體的成本已經(jīng)可以為客戶帶來收益。據(jù)了解，全球量產(chǎn)8英寸硅基氮化鎵的平臺(tái)，產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋15V到700V。相對于6英寸的平臺(tái)，8英寸單片晶圓器件可以增加80%，單顆產(chǎn)品就具備30%的成本優(yōu)勢。

在數(shù)據(jù)中心、光伏逆變器、汽車、通信電源等市場，對產(chǎn)品功率密度、能效、開關(guān)頻率、熱管理、可靠性及尺寸等都提出了更高的要求。而氮化鎵因具備寬禁帶、高頻率、低損耗、抗輻射強(qiáng)等優(yōu)勢，正好滿足了各種應(yīng)用場景對高效率、低能耗、高性價(jià)比的要求。

“在汽車領(lǐng)域，目前首先量產(chǎn)的是激光雷達(dá)產(chǎn)品，也有部分廠商正在致力于開發(fā)用于汽車主逆變器的氮化鎵功率元件。”

氮化鎵也在向中高功率領(lǐng)域拓展。據(jù)了解，已經(jīng)著手將氮化鎵引入到戶外電源的雙向逆變器。不斷提升氮化鎵在數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域性能，并推出了三代650V氮化鎵場效應(yīng)晶體管。

未來汽車的800V構(gòu)架需要的1200V器件的話，業(yè)界給的主流答案肯定是碳化硅的；但預(yù)計(jì)未來三五年，縱向的GaN的器件方案將會(huì)推出。

國際功率巨頭更是對碳化硅和氮化鎵通吃的布局態(tài)度。

氮化鎵在400V系統(tǒng)內(nèi)車載充電機(jī)的應(yīng)用中，可能與碳化硅材料形成競爭，但因?yàn)榈壊牧显诟邏荷系木窒蓿?00V系統(tǒng)領(lǐng)域短期內(nèi)應(yīng)該不會(huì)有競爭產(chǎn)生。據(jù)預(yù)測，到2025年左右，氮化鎵功率元件會(huì)小批量地滲透到低功率的OBC（車載充電機(jī)）和DC-DC（直流轉(zhuǎn)直流電源）中，2030年代工廠商會(huì)考慮將氮化鎵移入到逆變器