車規(guī)GaN的案例
車規(guī)GaN要火？又有上市公司發(fā)起并購！
車規(guī)級氮化鎵
再次被資本市場看好。
今天，中國上市公司宣布收購
以色列一氮化鎵
企業(yè)，而此前臺灣
聯(lián)發(fā)科
也入股該企業(yè)，該企業(yè)還與
采埃孚等汽車企業(yè)
已經(jīng)達(dá)成合作。
據(jù)《第三代半導(dǎo)體調(diào)研白皮書》，在汽車應(yīng)用方面，氮化鎵具備更低的成本優(yōu)勢，目前，意法半導(dǎo)體、EPC、Transphorm、GaN Systems、德州儀器和Nexperia等眾多企業(yè)已推出車規(guī)級氮化鎵（.點這里.），。
8月9日，蘇州晶方半導(dǎo)體科技股份有限公司發(fā)布公告稱，其旗下的晶方產(chǎn)業(yè)基金與VisIC Technologies簽訂了投資協(xié)議，他們擬出資 1000萬美元（約6477萬人民幣）投資VisIC公司，交易完成后將持有VisIC 7.94%的股權(quán)。
晶方科技主營業(yè)務(wù)為傳感器封裝測試，封裝產(chǎn)品主要包括影像傳感器芯片、生物身份識別芯片等，這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在手機(jī)、安防監(jiān)控、身份識別、汽車電子、3D 傳感等電子領(lǐng)域。
2020年晶方科技的營收約為11.03億元，同比增長96.93%；歸屬于上市公司股東的凈利潤約為3.81億元，同比增長252.35%；2021年第一季度營收約為3.288億元，同比增長72.49%；歸屬于上市公司股東的凈利潤約為1.27億元，同比增長105.4%。
VisIC公司成立于2010年，總部位于以色列Ness Ziona，2020年設(shè)立了上海全資子公司微思芯電子技術(shù)（上海）有限公司。
研發(fā)車規(guī)級氮化鎵產(chǎn)品是VisIC備受重視的原因。
早在2018年8月，針對車載充電器（OBC），VisIC就推出一款9kW的GaN的解決方案。
2020年3月，VisIC宣布，成功開發(fā)了用于800V電動機(jī)逆變器的氮化鎵技術(shù)，這一突破可為電動汽車、工業(yè)、光伏等應(yīng)用市場帶來更經(jīng)濟(jì)高效的電動機(jī)方案。
展開 TI、意法、安世等搶奪GaN汽車市場
近來，發(fā)布了車規(guī)級的GaN的企業(yè)越來越多，
意法半導(dǎo)體、EPC、Transphorm、GaN Systems、德州儀器和Nexperia
等相繼推出了符合AQC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
據(jù)行業(yè)人士估算，2025年新能源汽車將為GaN貢獻(xiàn)近
400億元
營收，甚至未來5年將增長
515多倍
。
據(jù)透露，目前
特斯拉、聯(lián)合汽車電子、Marelli和法國的BrightLoop
等眾多汽車企業(yè)都已經(jīng)在聯(lián)合研發(fā)GaN方案。行業(yè)人士認(rèn)為，
GaN將顛覆汽車電子設(shè)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(jù)Yole最新報告，GaN在汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)快速發(fā)展，2020到2026年的復(fù)合增長率達(dá)到
185%
。2020年GaN在這一領(lǐng)域的營收的營收僅
30萬美元（約192萬人民幣）
，預(yù)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(yè)人士普遍反映該數(shù)字偏小。據(jù)GaN Systems首席執(zhí)行官Jim Witham估算，目前GaN全球市場的規(guī)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(dǎo)體價值約為200美元/輛，而電動汽車中的半導(dǎo)體價值約為600美元，多出了400美元的巨大全新的市場。”
展開 為什么要特別關(guān)注氮化鎵（GaN）？
GaN相關(guān)上市公司
三安光電：GaN 射頻、功率器件、深紫外 LED 芯片全布局
海特高新：GaN 器件代工
聞泰科技：車規(guī) GaN 電源供應(yīng)商
其他廠商：華燦光電、士蘭微
文稿來源：新材料情報NMT
第三代半導(dǎo)體材料：國產(chǎn)替代核心賽道
大陸第三代半導(dǎo)體SiC產(chǎn)業(yè)鏈分布圖：
資料來源：材料深一度, 方正證券
氮化鎵（GaN）
GaN作為一種寬禁帶材料，和硅等傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料相比，能夠在更高壓、更高頻、更高溫度的環(huán)境下運行。與SiC相比，GaN在成本方面表現(xiàn)出更強的潛力，且GaN器件是個平面器件，比現(xiàn)有的Si半導(dǎo)體工藝兼容性強，這使其更容易與其他半導(dǎo)體器件集成。
GaN主要用于LED、微波射頻和功率器件等領(lǐng)域，目前GaN主要被用于5G有源天線系統(tǒng)（AAS）和手機(jī)功率放大器（PA）等新產(chǎn)品中。
由于其優(yōu)異的高頻性能，GaN未來在射頻領(lǐng)域具備良好的發(fā)展空間，5G通訊、消費電子快充和車規(guī)級充電成為GaN產(chǎn)品規(guī)模擴(kuò)張的主要動力。
預(yù)計到2024年，全球GaN市場規(guī)模將達(dá)到20億美元，復(fù)合增長率為21%。
從氮化鎵產(chǎn)業(yè)鏈公司來看，國外公司在技術(shù)實力以及產(chǎn)能上保持較大的領(lǐng)先。
行業(yè)龍頭企業(yè)以IDM模式為主，其中Qorvo擁有自身的晶圓代工廠以及封測廠，在國防以及5G射頻芯片領(lǐng)域具備較大優(yōu)勢。
國內(nèi)廠商包括蘇州能華、華功半導(dǎo)體以及英諾賽科等，其中英諾賽科建成中國首條8英寸硅基氮化鎵外延與芯片大規(guī)模量產(chǎn)生產(chǎn)線。
氮化鎵襯底市場主要由日本住友電工、三菱化學(xué)也以及新越化學(xué)主導(dǎo)，其市場份額占到90%以上，可以成熟提供4英寸以及6英寸氮化鎵襯底。
國內(nèi)廠商包括蘇州納維以及東莞中鎵，目前已經(jīng)實現(xiàn)2英寸氮化鎵襯底產(chǎn)品量產(chǎn)，對于4英寸氮化鎵仍處于研發(fā)及試生產(chǎn)階段，與國際領(lǐng)先廠商技術(shù)還存在一定差距。
我國的“中國制造2025”計劃中明確提出要大力發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
中國建立第三代半導(dǎo)體材料及應(yīng)用聯(lián)合創(chuàng)新基地，搶占第三代半導(dǎo)體戰(zhàn)略新高地；國家科技部、工信部、北京市科委牽頭成立第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA），對推動我國第三代半導(dǎo)體材料及器件研發(fā)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。
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智芯研報 | 高效能、小體積加速GaN消費電子類應(yīng)用
第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料(SiC、GaN 等)，因其禁帶寬度(Eg)大于或等于2.3 電子伏特(eV)而得名。第三代半導(dǎo)體材料具有優(yōu)越的性能和能帶結(jié)構(gòu)，廣泛用于射頻器件、光電器件、功率器件等制造，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?GaN材料的加入使手機(jī)充電器快充效率進(jìn)一步提升。GaN 材料的運行速度比舊式慢速硅加快了20 倍，并且能實現(xiàn)高出三倍的功率。GaN 充電器具備小巧、高效、發(fā)熱低等優(yōu)勢。
在新能源汽車上，傳統(tǒng)功率器件通常采用IGBT技術(shù)方案，但近年來隨著材料科技的發(fā)展，碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）技術(shù)正成為技術(shù)熱點。目前，SiC已實現(xiàn)了車規(guī)級應(yīng)用，GaN尚處于研發(fā)階段。SiC是600V以上高壓應(yīng)用系統(tǒng)的最佳解決方案，GaN是600V以下的應(yīng)用系統(tǒng)的理想選擇。
氮化鎵技術(shù)最早于1970 年被美國無線電公司用來制造LED，而后基于GaN 的LED 成為了LED 的主流。
除了LED，GaN 也逐漸被使用到了功率半導(dǎo)體和射頻器件上。氮化鎵器件主要包括射頻器件和電力電子器件，射頻器件產(chǎn)品包括功率放大器和開關(guān)器等，主要面向基站衛(wèi)星、軍用雷達(dá)等市場；電力電子器件產(chǎn)品包括場效應(yīng)晶體管等產(chǎn)品，主要應(yīng)用于無線充電、電源開關(guān)和逆變器等市場。
展開 智芯研報 | 半導(dǎo)體新格局
此外，隨著新能源汽車、信息高速公路及互聯(lián)網(wǎng)的興起，第三代半導(dǎo)體還被廣泛應(yīng)用于電動車、光伏、風(fēng)電和高鐵等領(lǐng)域。
第三代半導(dǎo)體下游需求持續(xù)向好。根據(jù)CASA Research數(shù)據(jù)，消費類電源、工業(yè)及商業(yè)電源、不間斷電源UPS和新能源汽車為SiC、GaN電子電力器件的前四大應(yīng)用領(lǐng)域，分別占比28%、26%、13%和11%。
消費類電源方面，快充快速普及為GaN的應(yīng)用打開市場空間；新能源汽車方面，中國目前已成為全球最大的新能源汽車市場，特斯拉大量推進(jìn)SiC解決方案帶領(lǐng)國內(nèi)廠商快速跟進(jìn)，以比亞迪為代表的終端整車廠商開始全方位布局SiC元器件解決方案，推動第三代半導(dǎo)體元器件在汽車領(lǐng)域的發(fā)展。
其中，GaN主要用于LED、微波射頻和功率器件等領(lǐng)域，目前GaN主要被用于5G有源天線系統(tǒng)（AAS）和手機(jī)功率放大器（PA）等新產(chǎn)品中。展望未來，5G通訊、消費電子快充和車規(guī)級充電成為GaN產(chǎn)品規(guī)模擴(kuò)張的主要動力。
在5G和更高頻率應(yīng)用中，GaN的效率比LDMOS/硅器件要高10%-15%，預(yù)計在5G基站PA中份額將持續(xù)提升；手機(jī)快充逐漸普及，消費級快充將成為推動GaN功率器件滲透的重要因素。Yole Development指出，GaNRF市場規(guī)模將從2019年的7.4億美元增長至超過20億美元，年復(fù)合增長率為12%；此外，Yole預(yù)計2024年GaN電源市場產(chǎn)值將超過3.5億美元，CAGR達(dá)85%，其中GaN快充將成為推動產(chǎn)業(yè)高成長的主要力量。
SiC方面，預(yù)計未來幾年SiC市場將充分受益于新能源汽車滲透提升、電動車配套設(shè)備建設(shè)和5G通訊基站及數(shù)據(jù)中心建設(shè)，其中汽車電動化為驅(qū)動SiC市場規(guī)模增長的最主要因素。
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