氮化鎵器件市場將在消費電子、電動汽車和新應用需求下快速放大

Mordor Intelligence公司

印度行業研究公司Mordor Intelligence預測，GaN器件市場將從2017年的7.1144億美元上漲2023年的18.428億美元，複合年增長率（CAGR）為17.1%。該數據限於提供晶體管、二極體、整流器和功率集成電路的主要供應商。儘管消費電子在近年佔據了最大比重，但智能手機和平板電腦市場的成熟預計將減緩增長速度，宇航和國防領域市場將呈現較快擴張。

市場驅動力

主要的驅動力包括對半導體市場中射頻器件增長的需求、消費類電子的爆發（尤其是基於LED的照明和顯示），以及電動汽車和太陽能轉換器的發展。

消費電子領域佔據最大比重

由於不斷湧現的創新和不斷被產業所採納，GaN器件的價格預期將下降。由於GaN器件所具有的多種優勢，如更高效率和更高工作頻率，目前日常使用的消費電子設備中的很多器件預計將被GaN技術所替代。智能手機、遊戲設備、筆記本電腦和電視等對GaN技術的需求將為其在消費電子領域提供適度的增長潛力。

GaN有望革新現有設備中的充電技術，尤其是無線充電、快速充電和筆記本充電器領域。例如，Cambridge Electronic公司已經研發出用於充電的GaN晶體管，體積只有1.5立方英寸。預計還將出現包括筆記本電腦充電適配器在內的很多創新，驅動GaN技術在消費電子領域的應用。由於GaN器件的工作頻率更高和晶元尺寸更小（將帶來成本節約和美學優勢），這些器件同樣可用於LED TV顯示屏。而且，器件尺寸的減少，如在不間斷電源（UPS）中，節省的地方可變得更具生產力。

汽車領域前景巨大

在汽車上使用GaN LED替代白熾燈，以及對電動車不斷增長的需求都促進了汽車領域GaN器件市場的增長。然而，與碳化硅相比氮化鎵器件較高的製造成本是阻礙市場增長的重要因素之一。自動駕駛車輛在其激光雷達系統中使用eGaN晶元來感知外部環境。GaN晶元被證實比硅晶元具備更高的精度，能夠達到英寸級別，而硅晶元則只能達到10英尺範圍。因此，隨著GaN晶元在無線充電和自動駕駛車輛等新應用中用量的不斷增加，GaN器件市場預計將快速增長。

開闢新應用領域

新產業的增長為GaN市場的拓展提供了機會。很多晶元製造商現在使用GaN器件以支持無線電力（WiTricity）。無線充電應用包括手機、平板、無人機、筆記本電腦、工業機器人、電器和汽車等。GaN技術可幫助晶元製造商減少集成電路成本，驅動GaN器件在半導體製造企業中更廣泛的使用。

亞太地區增長最快

推動亞太地區市場增長的重要因素包括亞太地區較低的勞動力和製造成本。由於中國和日本消費電子產品製造和出口的增長，亞太地區預計將在2023年佔據GaN市場的最大份額。中國是世界上最大的電動汽車市場之一，而且特斯拉在2017年已宣布在美國以外的地方-上海建立首個製造廠，這些因素都預計將增加中國對GaN的需求。

同時，在政府控制污染的新計划下，印度承諾到2030年只銷售電動汽車。印度最大的汽車製造商Maruti Suzuki已經與Toyota合作，將在2019-2020年推出首款電動汽車。這些因素都將增加印度對GaN的需求。而且，政府已經宣布從2020年起將GDP的2.5%投入健康醫療領域，進一步增加健康領域對GaN半導體的需求。

近期重要企業活動

2017年10月，GaN系統公司和台灣經濟部（MOEA）簽署意向書，就拓展GaN技術對台灣電子企業的經濟和技術優勢展開合作。該合作目標是應對全球持續增加的功耗挑戰，氣候變化，實現清潔技術和滿足綠色CO2減少倡議。

2017年11月，歐司朗和大陸宣布成立合資企業，共同發展汽車領域的智能照明解決方案。合資企業將組合兩個公司在半導體照明模塊、先進電子、光電和軟體、感測器技術和創新光源方面的先進知識和優勢。

主要生產商

東芝（Toshiba）、松下（Panasonic）、科銳（Cree）、GaN 系統、英飛凌（Infineon）、歐司朗（Osram）、高效功率轉換（EPC）、恩智浦（NXP）、德州儀器（TI）、NTT等。

Yole Développement公司

法國悠樂（Yole）公司分析預測，氮化鎵（GaN）功率市場將從2016年的1200萬美元上漲到2022年的4.6億美元，CAGR達到驚人的79%。主要是高端的中/低電壓應用，GaN技術是滿足其特殊需求的現存唯一解決方案。

Yole公司的技術和市場分析師Hong Lin表示，「與硅功率半導體市場的300億美元相比，GaN功率市場仍然很小，但因其可用於高性能和高頻解決方案，在短期內將爆發出巨大的發展潛力。」在2016-2017年間，Yole的分析師看到了大量投資，明確用於支持GaN器件的研發和量產。

Yole將GaN功率供應鏈分為兩種模型：IDM和代工廠。因為市場上有不同的需求，兩種模式將共存。GaN製造商將持續研發新產品和為客戶提供樣品，如EPC和其無線充電產品線，GaN系統公司也同樣銷售低壓GaN晶體管。

System Plus Consulting公司

GaN-on-Silicon

Yole集團下屬公司System Plus諮詢公司在其最近發布的一份報告中分析了GaN-on-Silicon的供應情況。System Plus諮詢公司功率電子和化合物半導體的項目經理Elena Barbarini主任說：「現在GaN器件市場主要被200V以下器件所主導。600V器件市場預期將開始發展和保持增長。但是當GaN開始在不同應用中替代MOSFET和支持新應用時，200V以下器件市場份額也將再次增加GaN-on-Silicon已是一個非常有前景的解決方案，因為從一開始它就具備與CMOS兼容的潛力，並可因此降低成本。」

GaN-on-Silicon高電子遷移率晶體管（HEMT）市場非常吸引人，將帶來更多的製造商，並進一步降低成本，使得GaN器件是現有硅基功率開關晶體管（如MOSFET和IGBT）非常有力的競爭者。然而，技術細節仍未確定，每一個生產商都提出了其在晶元設計和封裝集成方面的解決方案，這帶來了非常激烈的競爭，將加速技術創新和未來成本的進一步降低。而且，GaN商業模式仍然非常不同。在未來我們將看到供應鏈在成本因素下重組。

主要生產商

GaN-on-Silicon HMET的生產商包括EPC、Transphorm、GaN系統、松下和TI等。

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