2023年3月3日，Infineon Technologies（英飛凌）就同月2日宣布收購(gòu)GaN Systems舉行了說(shuō)明會(huì)，雙方談到了此次收購(gòu)的目的以及對(duì)GaN（氮化鎵）的展望） 市場(chǎng)。

英飛凌PSS 部門(mén)總裁Adam White先生首先解釋了GaN的市場(chǎng)規(guī)模和增長(zhǎng)速度。據(jù)法國(guó)市場(chǎng)研究公司Yole Group預(yù)測(cè)，2022-2027年功率應(yīng)用GaN器件市場(chǎng)將以56%的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）快速擴(kuò)張，2027年規(guī)模將達(dá)到20億美元 未來(lái)五年累計(jì)市場(chǎng)潛力超過(guò)60億美元。

在展示了硅、SiC（碳化硅）和 GaN的對(duì)比圖后，White 先生說(shuō)，“雖然 GaN 仍然是一個(gè)年輕的市場(chǎng)，但它正呈現(xiàn)出未來(lái)最高的增長(zhǎng)速度。GaN 的主要特征是：其卓越的開(kāi)關(guān)性能可實(shí)現(xiàn)高功率效率并以緊湊的外形降低系統(tǒng)成本。GaN 市場(chǎng)明顯加速發(fā)展，幾個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到或正在接近該臨界點(diǎn)?！盬hite 解釋說(shuō)。

英飛凌收購(gòu)GaN制造商

關(guān)于通過(guò)收購(gòu)形成的互補(bǔ)關(guān)系，英特爾PSS 部門(mén)首席財(cái)務(wù)官Ulrich Pelzer先生表示，“由于 GaN 晶體管是通過(guò)外延工藝在硅晶圓上生長(zhǎng)的，硅晶圓已商品化且容易獲得，因此競(jìng)爭(zhēng)差異化并不取決于基礎(chǔ)材料的供應(yīng)?！薄坝w凌有與外延和前端設(shè)備處理相關(guān)的重要 IP，其中添加了 GaN Systems 的產(chǎn)品和封裝，”他說(shuō)。他補(bǔ)充說(shuō)：“為了在系統(tǒng)級(jí)實(shí)現(xiàn) GaN 的優(yōu)勢(shì)，需要特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和封裝。英飛凌加入 GaN Systems 的專(zhuān)業(yè)知識(shí)將實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新解決方案，包括邏輯功能的單片集成。這將加速創(chuàng)建公司極具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。

在整合GaN Systems后，英飛凌將擁有超過(guò)350個(gè)與GaN功率器件相關(guān)的IP，是其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的六到七倍。此外，研發(fā) (R&D) 團(tuán)隊(duì)將超過(guò) 450 人，研發(fā)預(yù)算將達(dá)到每年數(shù)千萬(wàn)美元。對(duì)于顯著縮短 GaN 產(chǎn)品的上市時(shí)間和利用從各種用例中獲得的見(jiàn)解。

英飛凌目前部署了自己的 GaN 功率器件“CoolGaN”，但 GaN Systems 產(chǎn)品的加入將使 GaN 器件的數(shù)量增加一倍，在消費(fèi)、工業(yè)和汽車(chē)應(yīng)用中有超過(guò) 2000 種有源器件，該產(chǎn)品將提供給客戶(hù)。此外，這些應(yīng)用中的設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)管道將增加一倍以上，達(dá)到 30 億歐元。

White 表示：“此次收購(gòu)將創(chuàng)造領(lǐng)先的 IP 組合、‘一流’的研發(fā)能力和一流的應(yīng)用理解。同樣重要的是晶圓代工和內(nèi)部制造能力的結(jié)合。GaN Systems 將為提高 GaN 市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力做出重大貢獻(xiàn)，并鞏固英飛凌作為電源系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)者的地位?！?/span>

此次收購(gòu)預(yù)計(jì)將以現(xiàn)金交易方式進(jìn)行。該交易取決于包括監(jiān)管部門(mén)批準(zhǔn)在內(nèi)的成交條件，但該公司預(yù)計(jì)該交易將在 2023 年內(nèi)完成。


GaN器件前景不可小覷

市場(chǎng)研究公司 Yole 預(yù)測(cè)，GaN 功率器件市場(chǎng)將從 2021 年的 1.26 億美元增長(zhǎng)到 2027 年 20 億美元的，期間的年復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）高達(dá)的59% 。

據(jù)Yole介紹，消費(fèi)電源、數(shù)據(jù)通信/電信和汽車(chē)將成為氮化鎵市場(chǎng)的主要推動(dòng)力。談們指出，消費(fèi) GaN 快速充電器目前正在為手機(jī)市場(chǎng)增長(zhǎng)。2020年以來(lái)，搭載Power Integrations、Navitas Semiconductor、GaN Systems等產(chǎn)品的小型快速充電器在美國(guó)的銷(xiāo)量暴漲，而專(zhuān)門(mén)從事8英寸GaN制造的Innoscience也在這個(gè)市場(chǎng)迅速崛起，并逐漸成為市場(chǎng)的重要角色。為此Yole 預(yù)測(cè)，消費(fèi)電力市場(chǎng)將以 52% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率繼續(xù)增長(zhǎng)，到 2027 年將增長(zhǎng)到 9.16 億美元。

另一方面，從功率效率的角度來(lái)看，預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)通信/電信市場(chǎng)在中期內(nèi)將變得更加普遍。特別是隨著數(shù)據(jù)中心采用 48V-Point-Of-Load（48V 至 POL 直接電壓轉(zhuǎn)換）系統(tǒng)的進(jìn)展，有望將其推廣應(yīng)用于低壓應(yīng)用。Transphorm、EPC、德州儀器、英飛凌科技和GaN Systems 等也已經(jīng)在這些市場(chǎng)發(fā)力。據(jù)Yole 預(yù)計(jì)，這個(gè)市場(chǎng)將繼續(xù)以 69% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，并在 2027 年達(dá)到 6.18 億美元。

2021年車(chē)用GaN功率器件市場(chǎng)規(guī)模為530萬(wàn)美元，但由于汽車(chē)電氣/電子（E/E）轉(zhuǎn)換的快速發(fā)展，從今年到2027年，這個(gè)市場(chǎng)將以99%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)至規(guī)模2.27億美元。其中，車(chē)載 DC-DC 轉(zhuǎn)換器和車(chē)載充電器 (OBC) 預(yù)計(jì)將迎來(lái)下一波增長(zhǎng)。

據(jù) Yole 稱(chēng)，GaN 供應(yīng)鏈的新進(jìn)入者變小非常突出。例如，ROHM 為電信/數(shù)據(jù)通信應(yīng)用提供 150V GaN 產(chǎn)品。BelGaN 是一家新的比利時(shí) GaN 代工廠，他們最近收購(gòu)了 onsemi 在該國(guó)的傳統(tǒng)晶圓廠。在資金方面，納微通過(guò)SPAC宣布與Live Oak Acquisition簽署了價(jià)值10.4億美元的交易。

在中國(guó)，GaN 廠商的投資也正在增加。例如，Innoscience 計(jì)劃投資超過(guò) 4 億美元，到 2025 年將其目前每月 10,000 片晶圓（200mm 晶圓）的產(chǎn)能擴(kuò)大到 70,000 片晶圓。中國(guó)國(guó)內(nèi)的 GaN 功率器件供應(yīng)鏈?zhǔn)菍?zhuān)門(mén)為消費(fèi)市場(chǎng)打造的。

據(jù)說(shuō)，隨著 8 英寸晶圓的進(jìn)步和供應(yīng)鏈的整合，GaN 的制造成本正在下降。最重要的是，在構(gòu)成大部分成本的外延工藝中，可以使用本地生產(chǎn)或外包。這正在成為一個(gè)重點(diǎn)。


中國(guó)市場(chǎng)將是最強(qiáng)的消費(fèi)驅(qū)動(dòng)

到目前為止，消費(fèi)領(lǐng)域一直是 OEM 采用 GaN 的主要驅(qū)動(dòng)力，這要?dú)w功于材料的成本和效率優(yōu)勢(shì)，而且這種趨勢(shì)預(yù)計(jì)不會(huì)放緩。Yole Intelligence 預(yù)測(cè)，功率 GaN 市場(chǎng)的消費(fèi)應(yīng)用預(yù)計(jì)將從 2021 年的 7960 萬(wàn)美元增長(zhǎng)到 2027 年的 9.647 億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為 52%。到 2027 年，消費(fèi)行業(yè)將占整個(gè)行業(yè)的 48%。

由于對(duì)更快、更便宜和更環(huán)保的電子設(shè)備供電的需求，快速充電一直是推動(dòng)這種采用的主要應(yīng)用。

借助 GaN，智能手機(jī)制造商可以制造外殼尺寸更小且性?xún)r(jià)比更高的充電器。盡管基于 GaN 的器件的單價(jià)比硅貴，但更高的頻率和更高的功率密度值導(dǎo)致每瓦美元更低。比較三星的硅基和 GaN 基充電器有助于證明這一點(diǎn)：三星的 45W Si 快速充電器的功率密度為 0.55W/cm3；而其 45W 基于 GaN 的充電器擁有 0.76w/cm3的功率密度，占地面積縮小了近 30%。

小米、vivo、聯(lián)想、OnePlus Technology 和 Nubia 等中國(guó) OEM 只是報(bào)告中提到的過(guò)去兩年發(fā)布快速充電器的少數(shù)幾家公司。

雖然其他地區(qū)的電子 OEM 擁有 GaN 快速充電產(chǎn)品，例如蘋(píng)果（美國(guó)）和三星（韓國(guó)），但在該地區(qū)卓越的制造能力和專(zhuān)用供應(yīng)鏈的支持下，中國(guó) OEM 的數(shù)量要多得多，這使得該地區(qū)能夠在功率 GaN 消費(fèi)領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。自 2021 年以來(lái)，中國(guó)國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈已經(jīng)能夠以自下而上的方式支持氮化鎵大批量出貨。該地區(qū)是最大的消費(fèi)品市場(chǎng)之一，這種需求推動(dòng)了集成設(shè)備制造商 (IDM) 的發(fā)展，代工廠和包裝商/OSAT。

英諾賽科（Innoscience）和三安集成電路是功率GaN生態(tài)系統(tǒng)中的兩個(gè)重要的中國(guó)參與者，有助于推動(dòng)中國(guó)的領(lǐng)先地位。Innoscience是全球最大的專(zhuān)注于GaN技術(shù)的8英寸IDM；而三安集成電路是一家化合物半導(dǎo)體晶圓代工企業(yè)，為高效電源設(shè)計(jì)提供GaN代工服務(wù)。

圍繞氮化鎵消費(fèi)領(lǐng)域，其他即將推出的應(yīng)用包括音頻設(shè)備，例如 D 類(lèi)音頻放大器，這在未來(lái)幾年可能會(huì)占用少量業(yè)務(wù)。然而，預(yù)計(jì)快速充電器將成為預(yù)測(cè)期內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。