氮化鎵器件應用場景豐富

一、氮化鎵應用場景

氮化鎵作為第三代半導體材料，有更高的禁帶寬度，是迄今理論上電光、光電轉換效率最高的材料體系，下游應用包括微波射頻器件(通信基站等)，電力電子器件(電源等)，光電器件(LED照明、激光等)。

電力電子領域具體應用有智能電網、工業電機、新能源汽車、電源轉換系統，代表企業為英諾賽科、蘇州能訊等;射頻電子領域包括衛星通訊、移動終端、國防軍工、無線通信基站，代表企業為英諾賽科、華潤微電子旗下的大連芯冠等;光電子領域包括消菌殺毒、激光顯示、LED照明、LED顯示，代表企業為三安光電等。氮化鎵應用場景豐富且未來還將持續拓展。

圖表：氮化鎵功率器件在下游的應用領域

資料來源：中研普華產業研究院整理

二、國內GaN微波射頻市場狀況

根據中研普華產業研究院撰寫的《2024-2029年中國SiC和GaN功率器件行業市場環境與投資分析報告》顯示：

由于在高頻、高溫領域有較大優勢，GaN射頻器件市場由國防(大功率雷達、衛星)以及5G電信基礎設施等應用為主導。

圖表：2022年我國GaN射頻器件應用市場結構

數據來源：CASA Research，中研普華產業研究院整理

微波射頻也是重要的第三代半導體應用市場。據CASA Research統計，2022年國內GaN微波射頻器件市場規模為88.6億元，較上年同比增長20.9%。

圖表：2019—2022年我國GaN射頻器件應用市場規模

數據來源：CASA Research，中研普華產業研究院整理

5G基站建設是影響GaN微波射頻器件市場規模變化的主要因素，2022年中國新建5G基站88.7萬個，加上海外出口，帶動無線基礎設施領域的GaN微波射頻市場達50億元。未來隨著毫米波頻段使用許可的發放，毫米波基站將有望開始大規模部署，中國有望成為全球最大的毫米波市場，GaN微波射頻產品會迎來新的增長點。

三、國內GaN功率器件市場狀況

由于GaN材料電子漂移飽和速度高，擊穿場強大，目前硅基GaN功率器件具有高反向關斷電壓、更高的工作頻率和更低的導通電阻等特性，可使電源做的更小，效率更高，更高的功率密度。在開關電源、電動汽車、光伏發電、UPS、數據中心、無線充電，芯片處理器等應用具有非常好的前景。

受益于消費電子、新能源車、數據中心等領域全面滲透，預計到2026年我國GaN功率器件應用市場規模將達到158.4億元。

圖表：2019—2026年我國GaN功率器件應用市場規模

數據來源：CASA Research，中研普華產業研究院整理

在消費電子領域，GaN功率器件在消費電子中主要用于快速充電、無線充電、過電壓保護OVP等場景。相比傳統硅器件，氮化鎵快充體積小重量輕，在顯著提升充電速度的同時，能夠降低系統待機的電量消耗。伴隨其性能優化、產能提升和成本控制，氮化鎵快充有望實現快速滲透。

在汽車電子領域，GaN功率器件在電動汽車中主要用于車載充電器OBC、DC-DC/DC-AC及電機控制。與傳統硅材料相比，搭載氮化鎵器件提高車載充電系統效率，同時減輕車載散熱系統的負擔并增加電動汽車的續航里程。汽車電動化對功率器件的要求不斷提升，有望推動GaN功率半導體上車放量。

在數據中心領域，GaN功率器件在數據中心中主要用于PSU電源供應單元中。與傳統硅材料相比，搭載氮化鎵功率器件可以提升系統效率、提高計算性能、降低設備的冷卻成本。伴隨數據中心能耗管理需求大幅提高，有望持續拉動GaN功率器件需求。

四、氮化鎵產業鏈參與者

GaN產業鏈玩家的分類和SiC類似，GaN功率半導體全球布局方面，海外企業在技術及產能上均有較高的領先地位。海外龍頭企業以IDM模式為主，主要包括德國英飛凌、美國Qorvo等。

目前，國內GaN產業鏈也在加速布局中，成長較為迅速，國內企業在襯底、外延、設計、制造等領域均已實現布局，其中包括GaN襯底制造商蘇州納維、東莞中鎵;外延制造商晶湛半導體、江蘇能華;設計企業安譜隆、海思半導體;制造企業三安集成、海威華芯等。此外，新進入廠商不只有傳統功率半導體廠商，更多地是做射頻器件出身或者有軍工背景的企業進入GaN領域，如主營軍工電子的亞光科技，主營TR組件及射頻模組的國博電子。

欲了解更多行業的市場數據及未來行業投資前景，請點擊查看中研普華產業研究院報告《2024-2029年中國SiC和GaN功率器件行業市場環境與投資分析報告》。