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近年来,氮化镓技术凭借其卓越性能,成为半导体行业焦点。各大厂商竞相布局,看中其在功率器件领域的巨大潜力,旨在抢占市场先机。随着新能源汽车、5G通信等新兴产业的崛起,对高效、低能耗功率器件的需求激增,氮化镓技术正好契合这一趋势。厂商们通过技术创新与产能扩张,加速氮化镓技术的商业化进程,以期在功率器件市场的新一轮增长中占据有利位置。
GaN功率半导体市场迎来加速发展,行业初现首轮整合浪潮
1、英飞凌收购加拿大GaN技术厂商GaN Systems
2023年3月,英飞凌宣布将以8.3亿美元收购加拿大GaN技术厂商GaN Systems,双方已签署最终协议。这也是目前为止行业内金额最大的一笔收购。英飞凌还将斥资20亿欧元扩大在马来西亚居林和奥地利菲拉赫工厂的氮化镓和碳化硅芯片的产能。英飞凌功率和传感器系统总裁怀特表示,英飞凌特别看好氮化镓(GaN)芯片。该公司预测,到2027年,氮化镓芯片市场将以每年56%的速度增长。
2、瑞萨电子已完成对GaN功率半导体全球供应商Transphorm的收购
2024年6月20日,汽车芯片大厂瑞萨电子宣布已完成对GaN功率半导体全球供应商Transphorm的收购。根据协议,瑞萨子公司将以每股5.10美元现金收购Transphorm所有已发行普通股,该公司估值约为3.39亿美元。随着收购的完成,瑞萨电子将立即开始提供基于GaN的功率产品和相关参考设计,以满足对宽禁带半导体产品日益增长的需求。
3、格芯(GlobalFoundries)宣布收购Tagore Technology的功率GaN技术及知识产权组合
2024年7月,晶圆代工大厂格芯(GlobalFoundries)宣布收购Tagore Technology的功率GaN技术及知识产权组合,后者的工程师团队将加入格芯。格芯表示,此次收购扩大了公司的电源IP产品组合,并拓宽GaN IP的获取渠道。行业内普遍认为,未来氮化镓企业将更多转向IDM模式,即覆盖从设计到制造的全产业流程,从而更好借助规模化和产业协同的效应推动商业化发展。这也意味着,半导体大厂如果想要尽快开展相关布局,最佳的方法即是整合现有成熟GaN功率半导体企业,借助已有专利和成熟产品迅速进入该领域。
机器人/光储/OBC等行业加速导入GaN,引领技术创新与产业升级新篇章
1、德国研究机构Fraunhofer IZM新型车载充电器技术采用GaN
2024年7月初,德国研究机构Fraunhofer IZM开发了一种新型车载充电器技术,该充电器采用了氮化镓半导体技术,实现了体积的大幅减小和充电功率的翻倍。据悉,与传统充电器相比,这种新型充电器的体积仅为三升,充电功率从11千瓦提升到了22千瓦。基于氮化镓的应用,使得充电器能够在1.3 MHz的高频下工作,提高了充电效率的同时也实现了充电器的设计更加紧凑。此外,这种新型充电器还支持双向充电技术,该技术的实现得益于氮化镓的高频率开关能力;搭配研究所开发的新型组件,如平面PFC电感等,使得新型充电器在设计和制造上更加高效和经济。
2、英诺赛科采用新一代合封氮化镓技术
2024年7月26日,英诺赛科宣布,他们采用新一代合封氮化镓技术,成功开发了高效率500W 48V电机驱动方案,该方案适用于机器人、无人机、电动车等产品应用。这款方案的开关频率可达100 kHz,实现了99.6%的惊人峰值效率,同时在紧凑的尺寸下保持了卓越的热性能和性能稳定性。据悉,利用氮化镓HEMT的低导通电阻和快速开关特性,该方案不仅减小了电机驱动系统的体积,还降低了能耗和噪音,同时提升了整体的系统效率。英诺赛科的创新设计简化了布局难度,优化了驱动回路,充分发挥了氮化镓器件的性能潜力。
3、智佳能新推出的微型逆变器采用了氮化镓电源技术
2024年8月6日,智佳能新推出的微型逆变器采用了氮化镓电源技术,这一技术的应用使得逆变器在体积、效率和性能上都有显著的提升。据悉,该逆变器的转换效率达到了96.7%,这一效率在同类产品中处于领先地位。同时,氮化镓技术的应用还使得逆变器在高温环境下(如60℃)也能保持长期满载输出,这大大提高了产品的可靠性和稳定性。智佳能的微型逆变器还具备模块化设计,安装简单快捷,降低了安装成本及节省了安装时间。此外,智佳能还提供云监控APP平台等技术,用户可以远程监控系统运行情况,实现智能管理和能源的高效利用。这些特点,使得智佳能的微型逆变器在分布式光伏领域,尤其是在户用及小型工商业光伏场景中,具有很高的应用价值和市场潜力。
4、英国Innuos音若思在高端型号ZENith NG的电源设计上采用了氮化镓技术
2024年8月9日,英国Innuos音若思发布新一代数播产品——ZEN NG/ZENith NG。其中,在高端型号ZENith NG的电源设计上采用了氮化镓技术。这款产品通过结合ARC6氮化镓电源技术,实现了电源效率的显著提升。与传统的硅基半导体相比,氮化镓材料具有更高的电子迁移率和更低的导通电阻,这使得电源转换效率更高,同时减少了热量的产生。在音频设备中,这有助于降低噪声和干扰,从而提供更纯净、更高质量的音频体验。
5、大恒能源采用氮化镓技术的SolarUnit一体化光伏系统
2024年8月8-10日,大恒能源在2024年广州光伏展上展出了其采用氮化镓技术的SolarUnit一体化光伏系统。据介绍,该系统利用了第三代氮化镓半导体的高效率特性,实现了能量密度的40%提升,并且将系统的最高转换效率提高到了97.55%。这种技术的应用,不仅提升了光伏系统的发电效率,也使得系统在面对部分阴影遮挡或个别组件故障时,能够保持较高的等效利用小时数和发电量。此外,氮化镓技术还为SolarUnit系统带来了更高的可靠性和灵活性。与传统的硅基逆变器相比,氮化镓逆变器在体积、重量和效率上都有显著优势。这种技术的应用,使得光伏系统更加适合于小型分布式应用场景,如家庭屋顶、阳台以及小型工商业场所,为用户提供了更加灵活和高效的清洁能源解决方案。
6、韩国Hi-Fi Rose品牌自主研发的AD类放大器模块利用了新材料GaN FET技术
2024年8月20日,据韩媒消息,韩国Hi-Fi Rose品牌的集成放大器RA280在EISA颁奖典礼上获得了2024-2025年度最佳产品奖项,这一荣誉凸显了其在技术创新上的卓越成就。据介绍,RA280集成放大器特别采用了自主开发的AD类放大器模块,这一模块利用了新材料GaN FET技术,显著提升了放大器的性能。与传统D类放大器相比,RA280的死区时间大幅缩短,从而减少了音频失真,提供了更为纯净和动态的音质体验。EISA评审团队对RA280的高质量工程、出色性能和独特设计给予了高度评价,认为其在平衡线路输入或MM唱机输入下的表现尤为出色,能够带来细致且具有空间感的立体声图像和动态声音。
在这场氮化镓技术变革的浪潮中,全球半导体巨头纷纷调整战略航向,积极投身于该技术的研发与商业化大潮,力求通过技术突破与产业升级,在功率器件市场的蓝海中抢占先机。他们深刻认识到,氮化镓的广泛应用不仅是技术进步的必然产物,更是推动电子产品能效飞跃、实现小型化轻量化、以及确保极端环境下稳定运行的关键所在。正是这份对技术前沿的敏锐洞察与不懈追求,将引领全球半导体行业迈向一个更加高效、可靠、绿色的未来。
来源:行家说三代半、芯智讯