随着全球新能源汽车、光储充、人形机器人、AI数据中心等新兴市场的蓬勃发展，高性能氮化镓（GaN）功率器件市场需求呈现出持续增长态势。在此背景下，为加速氮化镓功率器件的研发与量产，京东方华灿和晶通半导体于2025年1月8日签署了合作备忘录。
source：京东方华灿光电
京东方华灿与晶通半导体氮化镓布局及进展
早在2020年，京东方华灿就已进入氮化镓功率器件领域，产品面向多领域应用。
京东方华灿义乌工厂氮化镓功率器件晶圆级全流程工艺已经打通，并在2024年底进行封装级可靠性评估和650V GaN产品小批量战略客户送样，预期2025年Q2进行大规模市场推广。
晶通半导体成专注于氮化镓功率器件、氮化镓集成驱动芯片和氮化镓肖特基二极管的研发、生产及销售，是国内少数能提供氮化镓功率器件和驱动芯片共同优化及设计集成方案的功率半导体公司。其已于2024年9月完成6000万元的Pre-A轮融资。
几大潜力应用推动氮化镓产业加速成长
京东方华灿与晶通半导体的合作，瞄准的是消费类、AI数据中心、车用、光伏及储能等市场的多元化需求。
其中，消费电子是目前氮化镓功率器件的主战场，且正在由PD快充延伸至家电、智能手机等领域。具体而言，氮化镓已经在低功率的手机快速充电器中被大规模采用，下一步氮化镓将进入可靠性要求更为严格的笔电、家电电源等场景。
AI技术的演进，带动算力需求持续攀升，CPU/GPU的功耗问题日益显著。为了应对更高端的AI运算，服务器电源的能效、功率密度必须进一步提高，氮化镓正在提升服务器电源能效、功率密度等方面扮演关键角色。
随着新能源汽车市场的强势崛起，碳化硅功率器件大放异彩，而氮化镓的汽车应用亦不断吸引着业界关注，其中车载充电机（OBC）被视为最佳突破点。第一个符合车规级AEC-Q101标准的功率氮化镓产品在2017年由Transphorm（现Renesas-瑞萨电子）发布，截至目前，已有多家厂商推出汽车级氮化镓产品。
此外，在人形机器人等电机驱动场景，氮化镓的应用潜力也正在逐渐浮现。相对工业机器人，人形机器人由于自由度大幅上升，对电机驱动器的需求量大幅增加。人形机器人的关节模组承担了主要的发力与制动任务，为了获得更高的爆发力，需要配置高功率密度、高效率、高响应的电机驱动器，氮化镓技术因此受到关注，特别是在腿部等负载较高的部位。
根据TrendForce集邦咨询最新《2024全球GaN Power Device市场分析报告》显示，2023年全球氮化镓功率元件市场规模约2.71亿美元，至2030年有望上升至43.76亿美元，CAGR（复合年增长率）高达49%。其中非消费类应用比例预计会从2023年的23%上升至2030年的48%，汽车、数据中心和电机驱动等场景为核心。
氮化镓加速“上车”
目前看来，氮化镓功率器件的多元化应用趋势已不可阻挡，未来具有较高能见度的应用市场较多，但根据最新的产业动态，氮化镓车用探索似乎走的更远。
2024年12月，业内披露了2起关于车用氮化镓的合作，包括罗姆与台积电合作开发车用氮化镓器件、氮化镓器件厂商VisIC与移动技术公司AVL共同研发电动汽车（EV）用高效率氮化镓逆变器技术。
在火热的新能源汽车市场，丰田、宝马等车企以及氮化镓产业链企业已开始将氮化镓用于汽车场景，特别是在OBC和高压直流转换器等关键部位。有数据显示，将氮化镓器件应用于新能源汽车的OBC、DC-DC转换器等部件时，可在节能70%的同时使充电效率达到98%，增加5%续航。
随着氮化镓耐压能力的进一步提升，在可承受800V甚至1200V高电压而又具备更高性价比时，氮化镓车用范围有望进一步扩大，进而提高在新能源汽车市场渗透率。
小结
尽管氮化镓产业未来将保持增长态势，但市场体量仍然较小，短期内的发展阻力相对较大，有限的资源将更多流向重磅玩家，产业正在经历整合期，在2024年诞生了多起收并购事件。
除了并购整合，携手合作、共同开拓市场也是破局的可行之法，例如京东方华灿和晶通半导体的强强联手，有利于实现降本增效和协同发展。展望2025年，氮化镓产业或将传出更多合作喜讯。（文：集邦化合物半导体Zac）
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