行業(yè)巨頭聯(lián)手推進氮化鎵加速上車 產(chǎn)業(yè)鏈望加速爆發(fā) 氮化鎵(GaN)行業(yè)發(fā)展預測

• 李波 2023年8月4日 來源：中研普華集團、央視財經(jīng)、中研網(wǎng) 527 28
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據(jù)證券時報報道，日前，氮化鎵(GaN)功率半導體全球領導廠商GaN Systems宣布與上海安世博能源科技策略結盟，共同致力于加速并擴大氮化鎵功率半導體于電動車應用的發(fā)展。

據(jù)證券時報報道，日前，氮化鎵(GaN)功率半導體全球領導廠商GaN Systems宣布與上海安世博能源科技策略結盟，共同致力于加速并擴大氮化鎵功率半導體于電動車應用的發(fā)展。

安世博能源科技為電源行業(yè)領導廠商，擁有完整電源供應器、電動車充電模塊及車載充電器產(chǎn)品解決方案。

結合GaN Systems尖端的氮化鎵功率器件、在車用領域所累積的應用實績，與安世博能源科技在高功率電源系統(tǒng)設計及批量生產(chǎn)的卓越能力，此次策略合作將為中國電動車行業(yè)帶來突破性革新。

證券時報指出，氮化鎵具備高頻率、低損耗、抗輻射性強等優(yōu)勢，可以滿足各種應用場景對高效率、低能耗、高性價比的要求。目前包括英飛凌、三星等在內(nèi)的各大芯片大廠正積極推進氮化鎵加速“上車”，車規(guī)級市場望推動氮化鎵加速爆發(fā)。

機構預測，到2027年，氮化鎵功率器件的市場規(guī)模有望達到20億美元，而在2021年僅為1.26億美元，電動汽車將成為氮化鎵功率器件的下一個增長點，市場規(guī)模將超過2.27億美元，年復合增長率將高達99%。

公司方面，據(jù)證券時報表示，海特高新：旗下公司開發(fā)了成氮化鎵功率芯片制程、氮化鎵射頻功放芯片制程等，產(chǎn)品應用涵蓋5G移動通信、雷達探測、新能源汽車等領域。

晶方科技：公司并購以色列VisIC公司，積極布局車用高功率氮化鎵技術，充分利用自身先進封裝方面的產(chǎn)業(yè)和技術能力，為把握三代半導體在新能源汽車領域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇進行技術與產(chǎn)業(yè)布局。

氮化鎵(GaN)主要指一種由人工合成的半導體材料，是第三代半導體材料的典型代表。目前氮化鎵技術及產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)初步形成，相關器件快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)范圍涵蓋氮化鎵單晶襯底、半導體器件芯片設計、制造、封測以及芯片等主要應用場景。

氮化鎵應用范圍廣泛，下游應用涵蓋了5G基站、特高壓、新能源充電樁、城際高鐵等主要領域。

全球氮化鎵產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。據(jù)分析機構Yole研究顯示，在氮化鎵功率器件方面，2020年整體市場規(guī)模為0.46億美元，受消費類電子、電信及數(shù)據(jù)通信、電動汽車應用驅動，預計到2026年增長至11億美元，復合年均增長率為70%。

其中，電動汽車領域的年復合增長率高達185%。在氮化鎵射頻器件方面，2020年整體市場規(guī)模為8.91億美元，預計到2026年增長至24億美元。

從氮化鎵全球技術布局來看，中國、美國和日本為氮化鎵技術布局的熱門市場。美國和日本起步較早，起步于20世紀70年代初，目前全球氮化鎵技術主要來源于日本。中國起步雖晚，但后起發(fā)力強勁。

氮化鎵(GaN)行業(yè)發(fā)展預測

氮化物半導體材料，也稱為氮化鎵(GaN)基材料，是繼硅(Si)、砷化鎵(GaAs)之后的第3代半導體材料，包含了GaN、氮化鋁(AlN)和氮化銦(InN)及它們的合金(禁帶寬度范圍為0.7-6.2eV)，是直接帶隙半導體，是制作從紫外到可見光波段半導體激光器的理想材料。

半導體激光器具有體積小、效率高、壽命長和響應速度快等優(yōu)點，在信息科技等領域有廣泛的應用，是光電子產(chǎn)業(yè)的龍頭產(chǎn)品。氮化鎵激光器在激光顯示、激光照明、水下通信、生物醫(yī)學等民用及軍用領域有廣泛應用。

隨著半導體化合物持續(xù)發(fā)展，以碳化硅和氮化鎵為代表物第三代半導體材料帶來了高擊穿電場、高熱導率、高電子遷移率、高工作溫度等優(yōu)點，將第三代半導體材料應用在充電器上具有更大的輸出功率和更好的頻率特性。

2018年，采用第三代半導體材料的氮化鎵充電器正式進入消費市場，氮化鎵充電器主要用于消費電子產(chǎn)品，包括智能手機，平板電腦、PC等設備上，隨著越來越多的充電器生產(chǎn)廠商使用氮化鎵材料，氮化鎵充電器正逐步替代傳統(tǒng)的充電器，氮化鎵電器市場需求量不斷增大，發(fā)展前景廣闊。

當前全球氮化鎵技術主要聚焦三大重點技術。首先，GaN襯底技術是器件降本的突破口，當前正從小批量規(guī)模向產(chǎn)業(yè)商業(yè)化方向發(fā)展，同時向大尺寸和高晶體質量方向發(fā)展。

全球GaN襯底技術共有13000多件專利，日本和美國兩大市場分布的專利較多。全球襯底技術排名靠前的專利申請人以日本企業(yè)居多，日本住友在襯底領域技術儲備占有絕對優(yōu)勢。

氮化鎵(GaN)產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀分析

氮化鎵產(chǎn)業(yè)鏈上游為襯底和外延，中游為器件制造商。碳化硅襯底+氮化鎵外延層可制成射頻器件，碳化硅基氮化鎵射頻器件可應用于5G宏基站、衛(wèi)星通信、微波雷達、航空航天等軍事/民用領域;

硅襯底+氮化鎵外延層可制成功率器件，硅基氮化鎵功率器件可在大功率快充充電器、新能源車、數(shù)據(jù)中心等領域實現(xiàn)快速滲透;

藍寶石/氮化鎵襯底+氮化鎵外延層可制成光電器件，氮化鎵光電器件在MiniLED、MicroLED、傳統(tǒng)LED照明領域應用優(yōu)勢突出。

氮化鎵功率器件技術在快充領域最為成熟，在數(shù)據(jù)中心、工業(yè)領域也已經(jīng)逐步開始使用，技術相對比較成熟。若全球采用硅芯片器件的數(shù)據(jù)中心都升級為氮化鎵功率芯片器件，將減少30%-40%的能源浪費。

國內(nèi)氮化鎵充電器市場規(guī)模將將從1億元上升到2021年6億元，預計到2026年國內(nèi)氮化鎵充電器市場規(guī)模將上升至50億元。

國內(nèi)氮化鎵充電器領域的重點企業(yè)包括倍思、安克創(chuàng)新、綠色聯(lián)盟技術等，而包括小米、華為、努比亞等的手機廠商也開始入局氮化鎵充電器市場，氮化鎵充電器市場已經(jīng)進入百花齊放的時代。

氮化鎵未來市場規(guī)模望超千億

全球氮化鎵創(chuàng)新主體的龍頭企業(yè)主要集中于日本。氮化鎵產(chǎn)業(yè)國外重點企業(yè)包括日本住友、美國Cree、德國英飛凌、韓國LG、三星等，中國企業(yè)代表有晶元光電、三安光電、臺積電、華燦光電等。目前中國企業(yè)和國外企業(yè)相比，專利申請數(shù)量上仍有一定差距。

氮化鎵目前與新能源汽車、光伏、5G、消費快充等下游領域深度綁定。2017年-2021年，氮化鎵市場規(guī)模從78.7億元提高至358.3億元，年復合增長率40.1%。

頭豹研究院指出，隨著氮化鎵在新能源汽車應用滲透率提升，及在垃圾處理領域等應用的拓展，預計到2026年氮化鎵市場規(guī)模將增長至1029.7億元，年復合增長率27.7%。

隨著手機的快充普及以及越來越多筆記本、平板等數(shù)碼產(chǎn)品采用PD快充標準，市場對于大功率、小體積、高性能的快充充電器需求不斷擴張，預計2022年快充滲透率將提升至24%，市場規(guī)模將達到27.43億美元。

另外，包括氮化鎵在內(nèi)的第三代半導體材料的應用加速了快充充電器的市場發(fā)展，預計到2026年我國氮化鎵充電器市場規(guī)模將上升至50億元。

隨著包括手機、平板、筆記本等的終端產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，智能終端消費市場的穩(wěn)步發(fā)展為智能終端充儲電產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。

更多行業(yè)詳情請點擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018-2023年中國氮化鎵(GaN) 行業(yè)競爭格局分析及投資風險預測報告》。

報告對行業(yè)相關各種因素進行具體調(diào)查、研究、分析，洞察行業(yè)今后的發(fā)展方向、行業(yè)競爭格局的演變趨勢以及技術標準、市場規(guī)模、潛在問題與行業(yè)發(fā)展的癥結所在，評估行業(yè)投資價值、效果效益程度，提出建設性意見建議，為行業(yè)投資決策者和企業(yè)經(jīng)營者提供參考依據(jù)。

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