近來，發布了車規級的GaN的企業越來越多， 意法半導體、EPC、Transphorm、GaN Systems、德州儀器和Nexperia 等相繼推出了符合AQC標準的產品。

據行業人士估算，2025年新能源汽車將為GaN貢獻近 400億元 營收，甚至未來5年將增長 515多倍 。

據透露，目前 特斯拉、聯合汽車電子、Marelli和法國的BrightLoop 等眾多汽車企業都已經在聯合研發GaN方案。行業人士認為， GaN將顛覆汽車電子設計，甚至比SiC好10倍。

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未來5年增長515倍

汽車GaN需求近400億元？

根據Yole最新報告，GaN在汽車領域將實現快速發展，2020到2026年的復合增長率達到 185% 。2020年GaN在這一領域的營收的營收僅 30萬美元（約192萬人民幣） ，預計2026年將超過 1.55億美元（約10億人民幣） ，約為2020年的 515倍 （ .點這里看全文. ）。

不過，行業人士普遍反映該數字偏小。據GaN Systems首席執行官Jim Witham估算，目前GaN全球市場的規模約為80億美元（約512億人民幣），到2025年將增長到180億美元（約1252億人民幣），其中60億美元（約384億人民幣）將來自電動汽車。

同時，Witham還表示，電動汽車市場非常誘人，“燃油車中的半導體價值約為200美元/輛，而電動汽車中的半導體價值約為600美元，多出了400美元的巨大全新的市場。”

TI、意法、安世等7股力量

推動GaN進軍汽車市場

據 “三代半風向”觀察， 最近有7股力量在推車規級GaN產品。

? 前段時間，imec和AIXTRON宣布，8英寸硅基GaN的工作電壓已經達到1200V，硬擊穿電壓超過1800V（.點這里.）。

? 5月6日，意法半導體發布了高性能車規級GaN產品系列STi2GaN，目前已經與主要合作伙伴建立密切合作關系。

? 5月11日，宜普電源轉換公司（EPC）推出了1.5kW的兩相48V/12V雙向轉換器EPC9137。

? 早在2019年11月，安世半導體（Nexperia）就發布了首款AEC-Q101認證的650V、50mΩ氮化鎵功率器件。3月11日，安世半導體宣布與聯合汽車電子（UAES）達成合作，雙方將在車載充電器、高壓DC-DC直流轉換器等項目中開展研發合作。

? 2019年2月，Transphorm發布了通過汽車（AEC-Q101）認證的第三代GaN FET。2020年5月，Marelli宣布與Transphorm建立了合作伙伴關系，提高對電動汽車技術的投資。2020年12月，Transphorm發布了專為電動汽車設計的SuperGaN首個樣品。

? 2020年12月，德州儀器（TI）推出了首款帶集成驅動器、內部保護和有源電源管理的650V和600V GaN FET，分別面向汽車和工業應用。據介紹，TI的GaN經過了長達4000萬小時的可靠性測試，可以承受高于720V的浪涌。

? 2020年10月20日，GaN Systems推出通過AEC-Q101認證的650V、60A晶體管系列。

顛覆汽車設計？

GaN比SiC好10倍？

目前， GaN 僅用于電動汽車中的車載充電器和 DC / DC 轉換器。 隨著 GaN 的工作電壓將追上 SiC （ 1.2 kV 及更高），因此， GaN Systems 戰略營銷副總裁 Paul Wiener 認為， GaN FET 將是 EV 牽引逆變器、車載充電器（ OBC ）和 DC / DC 轉換器等高功率應用的潛在選擇。

在逆變器應用方面，Wiener透露，2020年GaN Systems與客戶合作進行了對比測試，以Tesla Model S為例，相比傳統的Si IGBT牽引逆變器，GaN逆變器續航能力增加了6-10％，而且GaN解決方案將冷卻系統尺寸減小了40％。據了解，法國BrightLoop在其DC / DC轉換器系列中整合了GaN Systems的晶體管。

據GaN Systems估計，GaN可以為電動汽車制造商節省11億美元（約70億人民幣），并將續航里程增加6％以上。

德州儀器GaN產品營銷團隊成員Ramanan Natarajan指出，“以氮化鎵制作的寬能隙開關，加上優化的高速閘極驅動器，未來可望顛覆整個產業，因為這種組合能減少磁性元件體積60%，大幅降低整體重量與成本”。

預計到2025年，全球售出的每10輛汽車中，就有一輛是48V輕度混動車。根據EPC的測算，與硅MOSFET解決方案相比，他們公司的DC/DC轉換器速度提高了3倍、體積和重量減輕了35％以上，而且效率提高了1.5％，并降低了整個系統的成本。

甚至相比SiC方案，Wiener認為，從性能、成本、生產能力和可靠性這些標準來看，GaN甚至比SiC好2-10倍。“我們看到客戶默認使用GaN，他們通常在800V及更高的應用中才選擇使用SiC。”

根據Transphorm的說法，與SiC相比，他們的Gen V GaN FET功率損耗降低了25％以上，“這極大地增強了GaN在EV電源轉換市場中的潛力”。

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