7月4日，NexGen Power Systems宣布，他們與通用汽車合作的GaN主驅(qū)項目已獲得美國能源部 (DoE) 的資助。

NexGen是一家開發(fā)垂直 GaN器件的企業(yè)，據(jù)介紹，他們與通用汽車合作的項目旨在使用 NexGen的垂直 GaN半導(dǎo)體來開發(fā)電力驅(qū)動系統(tǒng)。

該公告涉及的垂直器件包括NexGen 2 月發(fā)布的700V 和 1200V樣品。NexGen 的1200V垂直 GaN e-mode Fin-jFET 已成功演示了在 1.4kV 額定電壓下 >1 MHz 的開關(guān)速度。

自 2022 年中期起，NexGen 的垂直 GaN 半導(dǎo)體將向戰(zhàn)略客戶和合作伙伴提供有限的樣品，預(yù)計將于 2023 年第三季度開始全面生產(chǎn)。

NexGen 首席執(zhí)行官 Shahin Sharifzadeh 表示：“我們很高興美國能源部的資助讓我們有機會與通用汽車這樣的領(lǐng)先汽車制造商一起開發(fā)基于 GaN 的電力驅(qū)動系統(tǒng)。此次合作將幫助我們將垂直氮化鎵逆變器驅(qū)動系統(tǒng)引入電動汽車市場，并將幫助汽車制造商提高續(xù)航里程、減輕重量并提高系統(tǒng)可靠性。”

除了通用汽車外，其他汽車Tier1廠商也在研發(fā)車規(guī)氮化鎵技術(shù)：

6月13日，采埃孚日本子公司宣布，他們將從2028年起，為電動汽車推出使用GaN和氧化鎵制成的功率半導(dǎo)體器件的逆變器，目前采埃孚已在著手研發(fā)。

6月5日，尼得科（NIDEC）與瑞薩已達成合作，將共同開發(fā)搭載SiC/GaN器件的新一代E-Axle系統(tǒng)。預(yù)計2024年，尼得科和瑞薩電子將推出第二款X-in-1 PoC，這款款PoC將用GaN來取代DC-DC和OBC的傳統(tǒng)功率器件，進一步實現(xiàn)小型化和低成本化。


車用GaN元件的競爭優(yōu)勢將日益顯著

憑借優(yōu)異的材料特性，SiC元件正加速導(dǎo)入汽車、再生能源、電源PFC等領(lǐng)域，而GaN元件亦在終端設(shè)備的快速充電領(lǐng)域大放異彩；此外，在汽車、網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域，GaN元件的能見度也越來越高。

在電動車搭載的牽引逆變器、車載充電器上，SiC元件目前已成為取代Si元件的主流解決方案，同時在車載DC/DC傳換器部分，SiC元件的應(yīng)用需求也持續(xù)攀升。

在GaN元件方面，受材料特性的支持，其在車載充電器上仍有發(fā)揮空間；此外，在汽車搭載的電力電子元件、光學(xué)雷達傳感器、無線通訊模塊、音訊系統(tǒng)上，GaN元件的競爭優(yōu)勢將日益顯著。

估計至2025年，GaN元件應(yīng)用市場占比中，新能源車領(lǐng)域?qū)⑦_21%，較2023年成長約9%。

車用GaN處于驗證階段，上車可期

GaN在低壓消費電子市場經(jīng)歷了高速發(fā)展期，已開始邁進相對的成熟穩(wěn)定發(fā)展期，但在未來一段時間內(nèi)，消費電子市場仍將是GaN市場的主要驅(qū)動引擎。

中長期而言，GaN更大的發(fā)展空間在中高壓功率半導(dǎo)體市場，全球廠商目前均已開始著眼于拓展以數(shù)據(jù)中心為代表的工業(yè)應(yīng)用市場和電動汽車市場等中大功率場景，但目前GaN因可靠性問題，在這些領(lǐng)域大多處于產(chǎn)品研發(fā)和驗證階段，成長速度較為緩慢。

就電動汽車應(yīng)用來看，據(jù)TrendForce集邦咨詢分析師龔瑞驕觀察，車載雷達GaN產(chǎn)品是首先量產(chǎn)的產(chǎn)品，例如，英諾賽科的GaN器件已成功用于車載激光雷達場景，在主逆變器、車載充電器等其他高壓場景，GaN落地應(yīng)用還面臨一些難題，總體來說，GaN當下處于上車驗證階段，長遠可期。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢《2023 GaN功率半導(dǎo)體市場分析報告 - Part1》顯示，GaN預(yù)計2025年左右將小批量滲透到低功率OBC和DC-DC中，并預(yù)計到2030年，汽車OEM或考慮將GaN技術(shù)引入牽引逆變器。

回到垂直GaN這項技術(shù)上，從襯底材料的一致性和產(chǎn)品的電壓范圍來看，NexGen研發(fā)的技術(shù)和產(chǎn)品都相對符合車規(guī)級應(yīng)用的嚴苛要求，對于推動GaN上車有著積極的影響。


半導(dǎo)體國產(chǎn)化政策讓中國本土供應(yīng)鏈有望搶占先機

鑒于中國是全球最大汽車市場，本土車廠對導(dǎo)入創(chuàng)新技術(shù)、應(yīng)用亦十分積極，預(yù)期中國市場是車用GaN元件需求的主力推手。

另一方面，在貿(mào)易摩擦局勢未見緩解的情況下，半導(dǎo)體國產(chǎn)化已成為中國突破技術(shù)封鎖、延續(xù)科技發(fā)展動能的首要政策，而第三代半導(dǎo)體更是國家和企業(yè)積極布局的項目，這也讓中國GaN元件供應(yīng)鏈更值得關(guān)注。

目前國產(chǎn)主要GaN基板、磊晶供應(yīng)商有中鎵半導(dǎo)體、蘇州納維；專攻GaN磊晶的廠商有中博芯、晶湛半導(dǎo)體、聚能晶源、百識電子；而IDM廠則有三安光電、士蘭微、潤新微、能華微、英諾賽科、賽微電子等。隨著中國車用GaN元件需求攀升，上述廠商或能搶占先機。