以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代半導體被視為后摩爾時代材料創(chuàng)新的關鍵角色，憑借高溫、高耐壓及承受大電流等多方面顯著優(yōu)勢，氮化鎵材料被廣泛應用于功率元件、微波射頻元件、光電子元件，氮化鎵功率元件于消費電子市場率先放量。

近日召開的2022亞洲充電展上，小米、OPPO、聯(lián)想、安克創(chuàng)新等品牌的多款氮化鎵功率芯片充電器集中展示，超20家氮化鎵芯片廠商亮相，納微半導體、Power Integrations、英諾賽科等市占率靠前氮化鎵功率器件廠商的展臺則分外熱鬧。

多位從業(yè)者和分析人士告訴財聯(lián)社記者，除了火熱的電源適配器領域，如今氮化鎵功率器件已開始被引入手機內部，數(shù)據(jù)中心、新能源汽車市場等領域應用亦潛力巨大。不過，氮化鎵從材料、器件到應用的全產業(yè)鏈雖已初步形成，其供應鏈生態(tài)和產能、技術相比碳化硅仍不夠成熟。

消費快充率先放量

氮化鎵元件于消費電子快充領域率先放量，氮化鎵功率芯片充電器具有充電效率高、散熱快、體積小巧等明顯優(yōu)勢，引發(fā)近幾年眾多終端廠商、充電器廠商密集布局。“消費這一塊，氮化鎵從去年開始其實已經爆發(fā)了”，一位氮化鎵行業(yè)人士告訴財聯(lián)社記者。

據(jù)悉，納微半導體在全球氮化鎵功率市場中排名領先，目前已跟全球90%以上的一線適配器OEM/ODM廠商合作，今年5月交付了第5000萬顆氮化鎵芯片。前不久iQOO發(fā)布的200W氮化鎵閃充引發(fā)業(yè)界熱議，其PFC升壓開關管便采用了納微半導體氮化鎵功率芯片NV6136A。

一位納微半導體展臺的工作人員告訴財聯(lián)社記者，碳化硅主要用在汽車等領域，氮化鎵則彌補了消費類市場的缺口，解決了傳統(tǒng)充電器效率上不去、發(fā)熱的問題。其進一步稱，“200W快充已將充電時間壓縮到了10分鐘，接下來速度可能不會再有特別大的提升，應該要向更環(huán)保、更穩(wěn)定的方向發(fā)展。”

值得注意，不久前另一大頭部廠商英諾賽科則將氮化鎵技術直接引入手機主板。前有OPPO量產機型采用了英諾賽科BiGaN系列產品中的INN40W08氮化鎵開關管，成為全球首個內置氮化鎵充電保護的手機廠商，隨后realme亦在手機端引入BiGaN產品。

財聯(lián)社記者從英諾賽科展臺工作人員處獲悉，BiGaN可以節(jié)省手機主板珍貴的空間、提升充電速率并減少發(fā)熱，應該推廣起來會很快，vivo、華為、小米、努比亞等品牌均在做相關的探索，當前還處于前期階段。

不僅是BiGaN，安克創(chuàng)新上月曾公布其全氮化鎵技術，首次在AC和DC端同時采用氮化鎵功率芯片。有業(yè)內人士認為，氮化鎵要發(fā)揮其潛力，除了其本身，也要靠拓撲結構。

集邦咨詢化合物半導體分析師龔瑞驕亦告訴財聯(lián)社記者，快充方面，氮化鎵與其他器件的搭配方案是很重要的技術演進方向。

新興市場加速滲透

日前龔瑞驕在2022集邦咨詢第三代半導體前沿趨勢研討會上表示，氮化鎵功率元件應用市場將由當前的消費電子逐步延伸到數(shù)據(jù)中心、再到汽車領域。在全球疫情反復等客觀因素的影響下，消費電子等終端市場需求有所下滑，但應用于功率元件的第三代半導體在各領域的滲透率仍然呈現(xiàn)持續(xù)攀升之勢。

財聯(lián)社記者通過多家氮化鎵功率器件公司獲悉，當前行業(yè)正加速布局相關細分賽道，數(shù)據(jù)中心方面當前已開始滲透，接下來將在激光雷達驅動、車載充電器方面做出布局。

前述納微半導體人士亦告訴財聯(lián)社記者，“未來工業(yè)、汽車是公司主要的產品應用方向，9月份可能會有工業(yè)類的芯片出來。”

值得一提，氮化鎵亦被視為解決當下數(shù)據(jù)中心能耗痛點的一條思路。英諾賽科產品應用總監(jiān)鄒艷波認為，傳統(tǒng)硅器件的性能到了極限，演進速度特別慢。而氮化鎵基于材料優(yōu)勢，可以帶來器件優(yōu)勢的大幅度提升。數(shù)據(jù)中心的供電架構，從前端到DC/DC到芯片供電，可以通過全鏈路氮化鎵解決方案提升功率密度和效率，整體效率可以達到五個點的提升。

產業(yè)鏈仍存挑戰(zhàn)

實際上除功率元件，氮化鎵亦可被用于光電子領域（如LED、高端激光）、射頻領域（如5G基站中的射頻放大器）。功率半導體領域主流的襯底類型是硅基氮化鎵，代表廠商有納微半導體、英諾賽科、Transphorm等；而射頻元件方面主要以碳化硅基氮化鎵為主流結構，代表廠商有住友電工、恩智浦半導體、Wolfspeed等。

當前A股上市公司中，華潤微、三安光電、士蘭微、聞泰科技、賽微電子、海特高新、京泉華、華燦光電等均在積極布局氮化鎵產業(yè)鏈。

即便如此，氮化鎵要大規(guī)模推廣，仍面臨諸多難題。成本方面，多位從業(yè)者告訴財聯(lián)社記者，氮化鎵成本已經在快速下降，不過龔瑞驕表示“目前氮化鎵材料的成本還非常高，可以看到4英寸的氮化鎵單晶襯底大概是1500美金，折算回同尺寸的碳化硅大概是四倍的價格。”

產能的保障亦是廠商無法回避的問題。此前納微半導體在臺積電Fab2的6英寸投片，去年下半年轉進至8英寸廠，以緩解產能緊缺問題。

供應鏈方面，財聯(lián)社記者從幾位業(yè)內人士處獲悉，基于復雜的國際形勢，不論外延器件或其他應用都有一些局限，而半導體產業(yè)的設備供應緊張情況較為普遍，近幾年由于廠商擴產、建設新產線的動作非常頻繁，對于第三代半導體來說這一矛盾或更為尖銳。

近期第三代半導體產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副理事長兼秘書長楊富華則在2022世界5G大會期間指出，各國在第三代半導體方面均加緊布局，當前我國第三代半導體具備了全創(chuàng)新鏈的研發(fā)能力，初步形成了從材料、器件到應用的全產業(yè)鏈，但整體競爭力不強，特別是核心材料和關鍵裝備成為瓶頸。

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封面圖片來源：拍信網(wǎng)