當前,越來越多的人在使用手機快充充電器的時候可能不經意間會發現氮化鎵(GaN)這個專業名詞,實際上,正是氮化鎵這一第三代半導體材料的技術突破,讓第三代半導體能實現更多的場景應用,例如氮化鎵電子器件具有高頻、高轉換效率、高擊穿電壓等特性,讓微顯示、手機快充、氮化鎵汽車等有了無限可能。
12月28日,記者獲悉,智慧芽旗下智慧芽創新研究中心最新發布《第三代半導體-氮化鎵(GaN)技術洞察報告》(以下簡稱“報告”),從技術角度全面洞察分析了氮化鎵這一產業的誕生、產業發展和未來突破。
據介紹,氮化鎵應用范圍廣泛,作為支撐“新基建”建設的關鍵核心器件,其下游應用切中了“新基建”中5G基站、特高壓、新能源充電樁、城際高鐵等主要領域。此外,氮化鎵的高效電能轉換特性,能夠幫助實現光伏、風電(電能生產),直流特高壓輸電(電能傳輸),新能源汽車、工業電源、機車牽引、消費電源(電能使用)等領域的電能高效轉換,助力“碳達峰”“碳中和”目標實現。
報告顯示,國內產業鏈基本形成,產業結構相對聚焦中游,我國企業紛紛入場,包括三安光電、華燦光電等。其中,國內LED龍頭“三安光電”在氮化鎵領域有一定技術儲備。據介紹,三安光電是目前國內規模最大的LED外延片、芯片企業。2014年,該公司投資建設氮化鎵高功率半導體項目;2018年,其在福建泉州斥資333億元投資Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體材料、LED外延、芯片、微波集成電路、光通訊、射頻濾波器等產業。
從全球角度來看,目前氮化鎵產業已申請16萬多件專利,有效專利6萬多件。其中,保護類型以發明專利為主,行業技術創新度比較高。
報告顯示,從產業發展來看,全球氮化鎵產業規模呈現爆發式增長。分析機構Yole研究顯示,在氮化鎵功率器件方面,2020年的整體市場規模為0.46億美元,受消費類電子、電信及數據通信、電動汽車應用的驅動,預計到2026年增長至11億美元,復合年均增長率為70%。
值得一提的是,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年的整體市場規模為8.91億美元,預計到2026年增長至24億美元,復合年均增長率為18%。