英飞凌PSS 部门总裁Adam White先生首先解释了GaN的市场规模和增长速度。据法国市场研究公司Yole Group预测，2022-2027年功率应用GaN器件市场将以56%的复合年增长率（CAGR）快速扩张，2027年规模将达到20亿美元 未来五年累计市场潜力超过60亿美元。
在展示了硅、SiC（碳化硅）和 GaN的对比图后，White 先生说，“虽然 GaN 仍然是一个年轻的市场，但它正呈现出未来最高的增长速度。GaN 的主要特征是：其卓越的开关性能可实现高功率效率并以紧凑的外形降低系统成本。GaN 市场明显加速发展，几个关键应用已经达到或正在接近该临界点。”White 解释说。
英飞凌收购GaN制造商
关于通过收购形成的互补关系，英特尔PSS 部门首席财务官Ulrich Pelzer先生表示，“由于 GaN 晶体管是通过外延工艺在硅晶圆上生长的，硅晶圆已商品化且容易获得，因此竞争差异化并不取决于基础材料的供应。”“英飞凌有与外延和前端设备处理相关的重要 IP，其中添加了 GaN Systems 的产品和封装，”他说。他补充说：“为了在系统级实现 GaN 的优势，需要特定的拓扑结构和封装。英飞凌加入 GaN Systems 的专业知识将实现创新解决方案，包括逻辑功能的单片集成。这将加速创建公司极具竞争力的产品。
在整合GaN Systems后，英飞凌将拥有超过350个与GaN功率器件相关的IP，是其竞争对手的六到七倍。此外，研发 (R&D) 团队将超过 450 人，研发预算将达到每年数千万美元。对于显着缩短 GaN 产品的上市时间和利用从各种用例中获得的见解。
英飞凌目前部署了自己的 GaN 功率器件“CoolGaN”，但 GaN Systems 产品的加入将使 GaN 器件的数量增加一倍，在消费、工业和汽车应用中有超过 2000 种有源器件，该产品将提供给客户。此外，这些应用中的设计机会管道将增加一倍以上，达到 30 亿欧元。
White 表示：“此次收购将创造领先的 IP 组合、‘一流’的研发能力和一流的应用理解。同样重要的是晶圆代工和内部制造能力的结合。GaN Systems 将为提高 GaN 市场的竞争力做出重大贡献，并巩固英飞凌作为电源系统领导者的地位。”
此次收购预计将以现金交易方式进行。该交易取决于包括监管部门批准在内的成交条件，但该公司预计该交易将在 2023 年内完成。
GaN器件前景不可小觑
市场研究公司 Yole 预测，GaN 功率器件市场将从 2021 年的 1.26 亿美元增长到 2027 年 20 亿美元的，期间的年复合年增长率（CAGR）高达的59% 。
据Yole介绍，消费电源、数据通信/电信和汽车将成为氮化镓市场的主要推动力。谈们指出，消费 GaN 快速充电器目前正在为手机市场增长。2020年以来，搭载Power Integrations、Navitas Semiconductor、GaN Systems等产品的小型快速充电器在美国的销量暴涨，而专门从事8英寸GaN制造的Innoscience也在这个市场迅速崛起，并逐渐成为市场的重要角色。为此Yole 预测，消费电力市场将以 52% 的复合年增长率继续增长，到 2027 年将增长到 9.16 亿美元。
另一方面，从功率效率的角度来看，预计数据通信/电信市场在中期内将变得更加普遍。特别是随着数据中心采用 48V-Point-Of-Load（48V 至 POL 直接电压转换）系统的进展，有望将其推广应用于低压应用。Transphorm、EPC、德州仪器、英飞凌科技和GaN Systems 等也已经在这些市场发力。据Yole 预计，这个市场将继续以 69% 的复合年增长率增长，并在 2027 年达到 6.18 亿美元。
2021年车用GaN功率器件市场规模为530万美元，但由于汽车电气/电子（E/E）转换的快速发展，从今年到2027年，这个市场将以99%的复合年增长率增长，预计将增长至规模2.27亿美元。其中，车载 DC-DC 转换器和车载充电器 (OBC) 预计将迎来下一波增长。
据 Yole 称，GaN 供应链的新进入者变小非常突出。例如，ROHM 为电信/数据通信应用提供 150V GaN 产品。BelGaN 是一家新的比利时 GaN 代工厂，他们最近收购了 onsemi 在该国的传统晶圆厂。在资金方面，纳微通过SPAC宣布与Live Oak Acquisition签署了价值10.4亿美元的交易。
在中国，GaN 厂商的投资也正在增加。例如，Innoscience 计划投资超过 4 亿美元，到 2025 年将其目前每月 10,000 片晶圆（200mm 晶圆）的产能扩大到 70,000 片晶圆。中国国内的 GaN 功率器件供应链是专门为消费市场打造的。
据说，随着 8 英寸晶圆的进步和供应链的整合，GaN 的制造成本正在下降。最重要的是，在构成大部分成本的外延工艺中，可以使用本地生产或外包。这正在成为一个重点。
中国市场将是最强的消费驱动
到目前为止，消费领域一直是 OEM 采用 GaN 的主要驱动力，这要归功于材料的成本和效率优势，而且这种趋势预计不会放缓。Yole Intelligence 预测，功率 GaN 市场的消费应用预计将从 2021 年的 7960 万美元增长到 2027 年的 9.647 亿美元，复合年增长率为 52%。到 2027 年，消费行业将占整个行业的 48%。
由于对更快、更便宜和更环保的电子设备供电的需求，快速充电一直是推动这种采用的主要应用。
借助 GaN，智能手机制造商可以制造外壳尺寸更小且性价比更高的充电器。尽管基于 GaN 的器件的单价比硅贵，但更高的频率和更高的功率密度值导致每瓦美元更低。比较三星的硅基和 GaN 基充电器有助于证明这一点：三星的 45W Si 快速充电器的功率密度为 0.55W/cm³；而其 45W 基于 GaN 的充电器拥有 0.76w/cm³的功率密度，占地面积缩小了近 30%。
小米、vivo、联想、OnePlus Technology 和 Nubia 等中国 OEM 只是报告中提到的过去两年发布快速充电器的少数几家公司。
虽然其他地区的电子 OEM 拥有 GaN 快速充电产品，例如苹果（美国）和三星（韩国），但在该地区卓越的制造能力和专用供应链的支持下，中国 OEM 的数量要多得多，这使得该地区能够在功率 GaN 消费领域占据主导地位。自 2021 年以来，中国国内供应链已经能够以自下而上的方式支持氮化镓大批量出货。该地区是最大的消费品市场之一，这种需求推动了集成设备制造商 (IDM) 的发展，代工厂和包装商/OSAT。
英诺赛科（Innoscience）和三安集成电路是功率GaN生态系统中的两个重要的中国参与者，有助于推动中国的领先地位。Innoscience是全球最大的专注于GaN技术的8英寸IDM；而三安集成电路是一家化合物半导体晶圆代工企业，为高效电源设计提供GaN代工服务。
围绕氮化镓消费领域，其他即将推出的应用包括音频设备，例如 D 类音频放大器，这在未来几年可能会占用少量业务。然而，预计快速充电器将成为预测期内消费市场的主要驱动力。
