氮化镓器件应用场景丰富

一、氮化镓应用场景

氮化镓作为第三代半导体材料，有更高的禁带宽度，是迄今理论上电光、光电转换效率最高的材料体系，下游应用包括微波射频器件(通信基站等)，电力电子器件(电源等)，光电器件(LED照明、激光等)。

电力电子领域具体应用有智能电网、工业电机、新能源汽车、电源转换系统，代表企业为英诺赛科、苏州能讯等;射频电子领域包括卫星通讯、移动终端、国防军工、无线通信基站，代表企业为英诺赛科、华润微电子旗下的大连芯冠等;光电子领域包括消菌杀毒、激光显示、LED照明、LED显示，代表企业为三安光电等。氮化镓应用场景丰富且未来还将持续拓展。

图表：氮化镓功率器件在下游的应用领域

资料来源：中研普华产业研究院整理

二、国内GaN微波射频市场状况

根据中研普华产业研究院撰写的《2024-2029年中国SiC和GaN功率器件行业市场环境与投资分析报告》显示：

由于在高频、高温领域有较大优势，GaN射频器件市场由国防(大功率雷达、卫星)以及5G电信基础设施等应用为主导。

图表：2022年我国GaN射频器件应用市场结构

数据来源：CASA Research，中研普华产业研究院整理

微波射频也是重要的第三代半导体应用市场。据CASA Research统计，2022年国内GaN微波射频器件市场规模为88.6亿元，较上年同比增长20.9%。

图表：2019—2022年我国GaN射频器件应用市场规模

数据来源：CASA Research，中研普华产业研究院整理

5G基站建设是影响GaN微波射频器件市场规模变化的主要因素，2022年中国新建5G基站88.7万个，加上海外出口，带动无线基础设施领域的GaN微波射频市场达50亿元。未来随着毫米波频段使用许可的发放，毫米波基站将有望开始大规模部署，中国有望成为全球最大的毫米波市场，GaN微波射频产品会迎来新的增长点。

三、国内GaN功率器件市场状况

由于GaN材料电子漂移饱和速度高，击穿场强大，目前硅基GaN功率器件具有高反向关断电压、更高的工作频率和更低的导通电阻等特性，可使电源做的更小，效率更高，更高的功率密度。在开关电源、电动汽车、光伏发电、UPS、数据中心、无线充电，芯片处理器等应用具有非常好的前景。

受益于消费电子、新能源车、数据中心等领域全面渗透，预计到2026年我国GaN功率器件应用市场规模将达到158.4亿元。

图表：2019—2026年我国GaN功率器件应用市场规模

数据来源：CASA Research，中研普华产业研究院整理

在消费电子领域，GaN功率器件在消费电子中主要用于快速充电、无线充电、过电压保护OVP等场景。相比传统硅器件，氮化镓快充体积小重量轻，在显著提升充电速度的同时，能够降低系统待机的电量消耗。伴随其性能优化、产能提升和成本控制，氮化镓快充有望实现快速渗透。

在汽车电子领域，GaN功率器件在电动汽车中主要用于车载充电器OBC、DC-DC/DC-AC及电机控制。与传统硅材料相比，搭载氮化镓器件提高车载充电系统效率，同时减轻车载散热系统的负担并增加电动汽车的续航里程。汽车电动化对功率器件的要求不断提升，有望推动GaN功率半导体上车放量。

在数据中心领域，GaN功率器件在数据中心中主要用于PSU电源供应单元中。与传统硅材料相比，搭载氮化镓功率器件可以提升系统效率、提高计算性能、降低设备的冷却成本。伴随数据中心能耗管理需求大幅提高，有望持续拉动GaN功率器件需求。

四、氮化镓产业链参与者

GaN产业链玩家的分类和SiC类似，GaN功率半导体全球布局方面，海外企业在技术及产能上均有较高的领先地位。海外龙头企业以IDM模式为主，主要包括德国英飞凌、美国Qorvo等。

目前，国内GaN产业链也在加速布局中，成长较为迅速，国内企业在衬底、外延、设计、制造等领域均已实现布局，其中包括GaN衬底制造商苏州纳维、东莞中镓;外延制造商晶湛半导体、江苏能华;设计企业安谱隆、海思半导体;制造企业三安集成、海威华芯等。此外，新进入厂商不只有传统功率半导体厂商，更多地是做射频器件出身或者有军工背景的企业进入GaN领域，如主营军工电子的亚光科技，主营TR组件及射频模组的国博电子。

欲了解更多行业的市场数据及未来行业投资前景，请点击查看中研普华产业研究院报告《2024-2029年中国SiC和GaN功率器件行业市场环境与投资分析报告》。