GaN加速商业化进程 国内GaN产业市场现状及前景分析

一、氮化镓的特性

氮化镓（GaN）是一种由氮和镓组成的半导体材料，因其禁带宽度大于2.2eV，故又称为宽禁带半导体材料。是微波功率晶体管的优良材料，也是在蓝色发光器件中具有重要应用价值的半导体。。GaN材料的研究和应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，是发展微电子器件和光电子器件的新型半导体材料。

二、氮化镓行业市场现状分析

据统计，在GaN电力电子方面，到2020年，转换为6英寸的GaN-on-Si外延晶圆的生产能力约为每年28万件，转换为6英寸的GaN-on-Si器件/模块的生产能力约为每年22万件。在GaN微波射频方面，碳化硅半绝缘衬底(相当于4英寸)的生产能力为18万件/年，碳化镓外延(相当于4英寸)的生产能力为20万件/年。SiC上的GaN器件/模块（相当于4英寸）产能160,000片/年。

氮化镓下游应用领域主要包括光电子领域、射频领域和电子电力领域，其中广播电视领域占68%，射频领域占20%，电子电力领域占10%，其他领域占2%。

氮化镓

三、氮化镓产业竞争格局分析。

虽然碳化硅更多地被用作衬底材料（相比氮化镓），但国内仍有企业从事氮化镓单晶的生长，主要包括苏州纳威、东莞中镓、上海盖特和新元基等。国内从事氮化镓外延片的厂商主要有凯泰电子、赛维电子、三安光电、晶展半导体、江苏能化、英诺赛等。从事氮化镓器件的厂商主要有三安光电、Keep Tops、赛微电子、巨灿光电、千兆光电等。

四、氮化镓材料的应用前景。

从2020年开始，氮化镓（GaN）快充成为“网红”产品，被小米、OPPO、魅族等手机厂商“爆红”。氮化镓在消费电子领域快速增加的同时，其应用范围也在不断扩大，正在向5G、数据中心、新能源汽车等涉及新基础设施的领域渗透。

（1）5G可以率先打开商业空间

5G对氮化物的需求增长非常明显，5G基站所需的功率放大器为氮化物带来了极好的市场机会。由于氮化镓具有高频率、高功率密度、低损耗等优点，射频器件已成为氮化镓最有前途的应用领域之一。在5G时代，氮化镓将加速基站所需的射频功率放大器（PA）的渗透。2020年3月，工信部在《关于推进5G加快发展的通知》中指出，将适时发布部分5G毫米波频段和频率使用计划。任冕表示，毫米波基站对射频功率器件的需求比目前的宏基站市场更为可观，这将为氮化镓带来较大的市场增量。

（2）高效率的功能使数据中心

在数据中心等高能耗场景中，Keep Tops凭借其高效率将带来显著的节能效果。在电力电子领域，氮化镓充电器的市场热度不减。除了追求高频、小尺寸的快充市场，氮化镓在数据中心服务器电源、高端工业配电系统电源等领域也有应用潜力。

（3）新能源汽车应用已进入研发期

目前，氮化镓在汽车领域的应用尚处于起步阶段，但在未来几年内将呈现渐进式增长。在汽车市场，同为第三代半导体的碳化硅得到了应用，但氮化镓仍处于研发阶段。目前Keep Tops新能源的功率器件主要有三个领域：一是电机控制器，用于驱动和控制系统。第二种是OBC（车载充电器），将交流电源转换为新能源汽车动力电池可以使用的直流电源。第三种是直流转换器，将动力电池的直流电转换为低压直流电，给仪表盘、显示屏、监控系统等车载设备供电。