GaN 功率器件实现首个重大里程碑

日期:2020-01-26


摘自以下报告:
  • 《2019氮化镓功率器件:外延、期间、应用和技术趋势》报告, Yole Développemen,2019
  • 《中压氮化镓高电子迁移率晶体管vs超结MOS场效应管对比》,System Plus Consulting,2019
  • 《Power Integrations的蓝宝石衬底GaN高电子迁移率晶体管功率集成电路》报告,System Plus Consulting,2019
  • 《氮化镓功率器件专利态势》,Knowmade,2019

法国里昂讯—20191211:氮化镓开始进入主流市场,这点已成事实。没错,几周前,System Plus Consulting团队发布了一份逆向工程与成本分析报告,《Power Integrations的蓝宝石衬底GaN HEMT功率IC》,该报告让功率电子产业惊喜地发现,GaN已在Anker的一款墙插式充电器得以应用。
“除了Anker及其基于GaN的创新型充电器,目前我们能清楚地观察到功率电子与化合物半导体行业的一种转变”Yole Développement (Yole)公司的技术与市场分析师Ezgi Dogmus说道。


领先厂商OPPO和Power Integrations都在这一市场中重新洗牌。包括Yole和System Plus Consulting在内的Yole企业集团有幸与Power Integrations的市场营销副总裁Doug Bailey进行交流,并就GaN的采用进行讨论。您可以在i-Micronews.com网站上阅读本次采访的内容《GaN开始跻身主流……——与Power Integrations访谈记录》。
Yole与System Plus Consulting都大力参与了功率GaN产业分析,每一天都在密切协作以深入了解市场及其态势。两家公司跟踪创新动态,评估其对市场的影响并分析领先厂商的策略。他们的目标是获得行业转型的全面概况。本月,Yole和System Plus Consulting自豪地宣布了两份与GaN技术相关的专门报告,分别是《2019氮化镓功率器件:外延、器件、应用和技术趋势》《中压氮化镓HEMT vs 超结MOS场效应管对比》。这两份报告都是Yole与System Plus Consulting技术与市场专长巧妙结合的力作。
那么目前形势如何呢?氮化镓功率器件市场有多大?它将如何发展?氮化硅还是硅,蓝宝石衬底上的氮化镓、硅基氮化镓……哪种技术将成为全球主导?而哪家公司将赢得最大的一块馅饼呢?Yole和System Plus Consulting的分析师们今天将带您一起对该产业进行相关解读,并发布这两份技术与市场报告。
 “在过去十年里,GaN功率市场主要是由高端高性能的应用推动的,在系统层面提供高频开关、低导通电阻和较小的封装尺寸,Yole的Ezgi Dogmus称:“但在2019年,GaN功率市场发生了变化……”如今GaN正在进入主流消费应用领域!在多款二级市场充电器采用GaN后,中国OEM厂商Oppo也宣布在其新推出的Reno Ace旗舰款手机所配的65W原装快充充电器中采用GaN HEMT器件。这是GaN功率器件首次进入大规模智能手机市场,而且有可能真正改变GaN功率市场。
除了令人兴奋的消费市场,GaN也吸引了多家OEM和一级供应商的注意力,如汽车行业的法雷奥和大陆集团。的确,对于轻度混合动力汽车中的新兴48V DC/DC电源和电动汽车中的车载充电器,GaN让人很感兴趣。像EPC和Transphorm这样的厂商已经获得了AEC资格认证,而GaN Systems公司已获得BMW i Ventures的投资,预期将在明年获得资格认证。
GaN也可望打入工业和电信供电应用领域,包括数据通信、基站、UPS和工业激光雷达应用。过去几年中,Eltek、台达电子(Delta)和BelPower几家公司最先开始小规模采用基于GaN的供电技术。Yole期望在此之后,并不遥远的将来,数据中心将从日趋成熟的GaN器件和成本竞争力获益,并产生不断增长的效率要求,这将让GaN实现更广的市场渗透。
总体来说,由于GaN在Oppo的原装快充充电器中被采用,与Yole的2018年GaN功率器件技术与市场报告及其提出的两个市场应用场景相比,今年的市场预期比2018年预测所依据的情况要光明得多。Yole的功率与无线业务团队预测,主要受此类消费型快充应用的驱动,GaN功率业务将以从2018年到2024年间85%的CAGR增长,截止到2024年将达到3.5亿美元。
在所有基于GaN的供电应用中,原装快充充电器或许能成为GaN功率器件市场的致胜应用程序。在过去两年间,主要来自纳维达斯(Navitas)和Power Integrations两家公司的SoC和SiP已进入至少50个二级市场快充品牌,包括Ravpower、Anker和Aukey。如前所述,今年最重大的发展成果之一就是Oppo在其高端型号手机的65W原装快充充电器中采用了GaN HEMT。此外,就在 最近,领先OEM三星公司也对基于GaN技术的高功率快速充电器显示了兴趣,在其手机配件中采用了45W快充。在这个巨大的市场中还有哪些可能的GaN应用市场场景呢?
在Yole,分析师们预测来自中国的OEM挑战者们将不断增加,比如新兴5G豪华智能手机领域的Oppo、Vivo和小米,这将需要显著的技术区分度。Oppo的SuperVOOC 2.0充电器就以更短的充电时间和更小的体积满足了这些需求。也有其他中国OEM宣布推出功率很高的快充(超过100W),而且有可能在未来几年采用GaN器件。伴随着这些前瞻性成就,整个GaN器件市场预期理应超过Yole此前公布的市场预估。


在更为乐观的情况下,随着中国OEM纷纷部署高功率快速充电器,GaN也可能被其他其他厂商用于原装充电器中。例如,2019年第4季度,领先OEM三星公司就在其45W配件快充中采用了GaN HEMT器件。这对GaN而言是个大好消息。鉴于此,一旦GaN实现了高度成熟和市场接受度,以及相对于SiMOS场效应管的成本竞争力,就可望在消费应用领域实现更大的市场扩张。
System Plus Consulting深入研究了GaN的竞争态势,并与超结MOS场效应管技术进行了重要对比。超结技术在1998年由英飞凌公司首次投入商用。今天,新的厂商正在进入这一市场,但传统厂商或是尽可能降低生产成本,或是引入不同的技术,以此保持领先优势。硅超结MOS场效应管的改进将让这些器件依然能在市场上占有一席之地,并促使它们向标准化和普及化发展。


 “在600/650V功率器件等级,硅基GaN HEMT是超结MOS场效应管的有力竞争对手”System Plus ConsultingAmine Allouche说道:“它们的确能带来新的性能,比如更高的开关频率、更高的功率密度和越来越有竞争力的制造成本……”
欢迎访问网站i-Micronews.com,获取来自System Plus Consulting、Knowmade和Yole的GaN功率器件系列报告。

 

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