碳化硅后的下一個(gè)熱點(diǎn)？英飛凌加快繪制氮化鎵路線圖
第三代半導(dǎo)體來到十字路口的當(dāng)下，車用芯片龍頭廠商英飛凌踩了一腳油門。
當(dāng)特斯拉在投資日宣布下一代驅(qū)動(dòng)單元將減少75%碳化硅（SiC）的消息后，天岳先進(jìn)、東尼電子、晶盛機(jī)電、乾照光電等多只概念股應(yīng)聲“跳水”。不過，當(dāng)特斯拉“動(dòng)動(dòng)嘴皮子”帶崩板塊，汽車芯片大廠仍在用真金白銀加碼。
就在特斯拉召開投資者日的同一天（3月2日），英飛凌在官網(wǎng)宣布將以8.3億美元（57億人民幣）收購(gòu)GaN Systems，兩家公司已簽署最終協(xié)議。
GaN Systems是氮化鎵（GaN）功率半導(dǎo)體廠商，擁有廣泛的晶體管產(chǎn)品組合，可滿足多行業(yè)的需求，包括消費(fèi)電子、可再生能源系統(tǒng)、工業(yè)電機(jī)和汽車電子等，目前也向英飛凌的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手供應(yīng)氮化鎵功率器件。
英飛凌表示，計(jì)劃收購(gòu)GaN Systems將基于無與倫比的研發(fā)資源、應(yīng)用理解和客戶項(xiàng)目，顯著加快GaN路線圖，通過此次并購(gòu)，英飛凌將掌握所有相關(guān)的電源技術(shù)，無論是硅、碳化硅還是氮化鎵，進(jìn)一步鞏固英飛凌在功率系統(tǒng)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。
碳化硅、氮化鎵被稱為第三代半導(dǎo)體“雙雄”，兩者是帶隙寬度達(dá)到2.0-6.0eV的寬禁帶半導(dǎo)體材料，為制造高壓大功率電力電子器件的突破性材料。
從應(yīng)用場(chǎng)景上看，碳化硅適用于高壓領(lǐng)域，因其在高溫、高壓、高頻等條件下的優(yōu)異性能表現(xiàn)，在交流-直流轉(zhuǎn)換器等電源轉(zhuǎn)換裝置中得到了大量應(yīng)用，被視作新能源汽車的重要元器件材料。隨著越來越多的新能源汽車品牌采取高壓快充路線，碳化硅的上車進(jìn)程明顯快于氮化鎵。
而氮化鎵適用于高頻領(lǐng)域，具有低導(dǎo)通損高電流密度等優(yōu)勢(shì)，可顯著減少電力損耗和散熱負(fù)載，其三大應(yīng)用領(lǐng)域是光電領(lǐng)域（半導(dǎo)體照明、光伏發(fā)電）、射頻通訊、高頻功率器件，對(duì)應(yīng)消費(fèi)電子、通信、計(jì)算機(jī)、航空航天、國(guó)防軍工等領(lǐng)域，被視作用來制造未來5G基站的核心芯片，廣泛應(yīng)用于蜂窩基站功率放大器、軍用雷達(dá)、衛(wèi)星發(fā)射器和通用射頻放大器。
明星產(chǎn)品如小米的氮化鎵充電器，三安集成（三安光電子公司）為華為代工的氮化鎵器件則應(yīng)用于華為自研的基站用PA。
不過，氮化鎵器件可應(yīng)用于新能源汽車的車載充電器、DC-DC轉(zhuǎn)換器等領(lǐng)域，可在節(jié)能70%的同時(shí)使新能源汽車充電效率達(dá)到98%，增加5%續(xù)航。近年來，氮化鎵針對(duì)新能源車的應(yīng)用進(jìn)程正不斷加速。
豐田、寶馬等多家老牌車廠已經(jīng)躬身入局；聞泰科技全資子公司安世半導(dǎo)體已宣布與國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)龍頭企業(yè)聯(lián)合汽車電子有限公司（簡(jiǎn)稱UAES）在氮化鎵領(lǐng)域展開深度合作；納微半導(dǎo)體也已布局氮化鎵車載充電器。
根據(jù)Yole預(yù)測(cè)，氮化鎵功率器件市場(chǎng)將從2020年的4600萬(wàn)美元增長(zhǎng)至2026年的11億美元，平均年復(fù)合成長(zhǎng)率達(dá)70%。其中，從2022年開始，預(yù)計(jì)氮化鎵以小量滲透到車載充電器（OBC）和DC/DC轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用中。因此，該機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，到2026年，汽車和移動(dòng)市場(chǎng)價(jià)值將超過1.55億美元，年復(fù)合成長(zhǎng)率達(dá)185%。
不過，與碳化硅一樣，氮化鎵同樣面臨原材料（主要是氮化鎵襯底及氮化鎵外延片）成本較高、進(jìn)口依賴嚴(yán)重的問題。
從產(chǎn)業(yè)鏈上看，氮化鎵上游主要包括設(shè)備和原材料，從事薄膜沉積設(shè)備的企業(yè)有中微公司、北方華創(chuàng)，從事襯底的企業(yè)包括天科合達(dá)和山東天岳等；中游為制造環(huán)節(jié)，內(nèi)地主要玩家有三安光電、海特高新等少數(shù)企業(yè)，海外龍頭有日本住友商事（市占率40%）、Qorvo（市占率20%）、CREE（市占率24%），中國(guó)臺(tái)灣有穩(wěn)懋、寰宇；下游為應(yīng)用環(huán)節(jié)。
編輯：zqy 最后修改時(shí)間：2023-03-07
