近日，歐洲確立了一項(xiàng)高達(dá)6000萬歐元的氮化鎵(GaN)科研項(xiàng)目，旨在建立從功率芯片到模塊的完整供應(yīng)能力。

除了牽頭人英飛凌，另有其45家合作伙伴參與其中。

毫無疑問，這項(xiàng)規(guī)模大且投入高的GaN項(xiàng)目，凸顯了英飛凌加碼布局三代半的決心。某種程度上，這也將成為歐洲提高芯片制造份額、打造彈性供應(yīng)鏈的重要一步。

巨頭扎堆

作為全球最大的功率半導(dǎo)體供應(yīng)商，英飛凌對GaN的投入，想必不用多說。

去年2月份，英飛凌宣布將斥資逾20億歐元，在馬來西亞居林工廠建造第三個廠區(qū)，以生產(chǎn)SiC和GaN功率半導(dǎo)體。同時其表示，未來將對奧地利菲拉赫工廠的Si生產(chǎn)線進(jìn)行改造，轉(zhuǎn)換為SiC和GaN的產(chǎn)能。

而早些時候，英飛凌宣布和GaN Systems簽署了最終協(xié)議，將以8.3億美元收購后者。稍顯激進(jìn)的擴(kuò)張動作，持續(xù)推進(jìn)的GaN技術(shù)路線圖，無一不證明英飛凌對這塊“蛋糕”的垂涎。

2021年全球前十大功率半導(dǎo)體廠商排名中，英飛凌憑借絕對的收入優(yōu)勢位列第一名，其后分別是安森美、意法半導(dǎo)體、三菱電機(jī)、富士電機(jī)、東芝、威世、安世半導(dǎo)體、瑞薩電子以及羅姆。

這里面幾乎每一家公司都在加快布局GaN。

從三代半功率器件的應(yīng)用來看，消費(fèi)類產(chǎn)品電源、工業(yè)和商業(yè)類電源以及新能源汽車為主要市場。尤其隨著新能源汽車滲透率不斷提高，對節(jié)能、對充電效率的要求越來越高，三代半的潛力愈發(fā)突出。

GaN功率器件主要用于車載充電器和DC-DC轉(zhuǎn)換器等領(lǐng)域。相比于Si，GaN可以將充電速度提高至少三倍；相比SiC，其在耐高溫、耐高頻和耐高壓上也更具優(yōu)勢。

但目前受限于晶圓制備工藝和成本因素，GaN的產(chǎn)量遠(yuǎn)不及SiC，進(jìn)而應(yīng)用速度稍顯落后。

等待“上量”的國產(chǎn)GaN

根據(jù)Yole的預(yù)測，2023年SiC滲透率將達(dá)到3.75%，而GaN滲透率則會達(dá)到1.0%。

正如賽迪顧問新材料產(chǎn)業(yè)研究中心首席分析師李龍?jiān)?022世界半導(dǎo)體大會上所言，第三代半導(dǎo)體行業(yè)總體上看處于發(fā)展早期階段，任何一個玩家若能實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，就可以改變目前的市場格局。

因而三代半也被視為本土玩家換道超車的重要領(lǐng)域。

近年來，多家本土企業(yè)逐步掌握了GaN晶圓制造的能力，以此為基礎(chǔ)，中游GaN器件廠商也在馬不停蹄地建設(shè)產(chǎn)能。包括三安光電、英諾賽科、賽微電子、華潤微、能華微電子等多家公司都在積極推進(jìn)GaN器件的落地與商用。

英諾賽科是全球第一家率先采用8英寸晶圓的GaN器件制造商。

今年第一季度，英諾賽科的氮化鎵芯片出貨量突破了5000萬顆，銷售額達(dá)1.5億，是去年同期的4倍。同時，依靠8英寸硅基氮化鎵IDM全產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢，英諾賽科40V/100V/150V低壓平臺也實(shí)現(xiàn)全面升級， 40V雙向?qū)óa(chǎn)品、100V半橋驅(qū)動合封產(chǎn)品等多系列產(chǎn)品相繼發(fā)布。

值得一提的是，國內(nèi)頭部車企已率先將英諾賽科氮化鎵用于車載激光雷達(dá)產(chǎn)品上，且已經(jīng)量產(chǎn)。

華潤微方面，GaN 600V / 900V系列化產(chǎn)品均已發(fā)布并推向市場；而賽微電子也推出了數(shù)款 GaN 功率芯片產(chǎn)品，并進(jìn)入小批量試產(chǎn)。

賽微電子也表示，公司將持續(xù)布局 GaN 產(chǎn)業(yè)鏈，以參股方式建設(shè) GaN 芯片制造產(chǎn)線，積極推動技術(shù)、工藝、產(chǎn)品積累，以滿足下一代功率與微波電子芯片對于大尺寸、高質(zhì)量、高一致性、高可靠性 GaN 外延材料以及 GaN 芯片的需求。

接下來，隨著GaN國產(chǎn)化水平不斷提升，誰能真正換道超車并在新能源汽車市場搶占一席之地，將成為市場的一個新看點(diǎn)。