功率GaN，極速擴張，增長600%

來源：內容編譯自Yole。

2025年標誌着人工智能發展的重大加速，與此同時，數據中心和電信基礎設施對高效電源的需求也在不斷增長。NVIDIA與德州儀器、英諾賽科、納微和英飛凌等公司的合作，正在推動GaN在800V高壓直流輸電系統中的應用，預計到2030年，數據中心和電信市場將佔據13%的市場份額。

從2020年到2025年，功率GaN市場增長了十倍以上，預計到2030年將達到29億美元，24-30年的複合年增長率為42%。消費應用是主要的增長動力，尤其是高達300W的快速充電器以及過壓保護（OVP）和家用電器等新機遇。到2030年，消費和移動領域將佔據50%以上的市場份額。

儘管xEV動力系統的採用有所延迟，但汽車和出行仍是另一個主要的增長引擎。 GaN 已應用於 ADAS 的激光雷達系統，預計將在車載充電器（<11kW）、DC-DC 轉換器、音頻和高端電動汽車領域實現規模化應用。到 2030 年，該領域將佔據約 19% 的市場份額。

工業和電網正在成為功率 GaN 的第三大增長動力。在能源領域，隨着 Enphase 推出首款基於 GaN 的微型逆變器，GaN 在光伏領域以及電池儲能系統 (BESS)/便攜式存儲領域正在蓬勃發展。在工業領域，機器人和電機驅動預計將帶來強勁機遇，其應用有望在 2028-2029 年左右加速。到 2030 年，這些領域加起來將佔整個市場的約 11%。

IDM 和代工廠重塑功率 GaN 生態系統

自2023年以來，功率GaN行業進入整合期，主要受重大並購案推動，例如英飛凌斥資8.3億美元收購GaN Systems，瑞薩電子斥資3.39億美元收購Transphorm。過去幾年，該領域投資已超過12.5億美元，其中Wise Integration等初創企業融資1640萬美元，凸顯出強勁的市場發展勢頭。其他參與者也在加緊佈局：意法半導體正在建設8英寸GaN晶圓廠，Nexperia正在擴展其e-mode平臺，羅姆則推出了EcoGaN器件。與此同時，三星正準備在2026年發佈GaN產品。至於安森美，雖然該公司一直保持沉默，但其2024年GaN技術論文以及在硅和碳化硅領域的強勢地位使其進軍GaN領域勢在必行。

然而，挑戰依然存在。EPC、英飛凌和Innoscience之間持續不斷的知識產權糾紛可能會減緩GaN的普及速度。儘管臺積電退出，代工廠仍然發揮着至關重要的作用，X-Fab、GlobalFoundries以及力積電和Polar Semi等新進入者都在擴大產能。外延廠（例如IQE和X-fab）與IDM之間的合作增強了供應彈性。功率GaN市場格局正在演變，由整合、IDM主導的模式以及代工廠-外延廠戰略聯盟共同塑造。

器件創新與晶圓微縮相結合，推動下一波成本降低

雖然 6 英寸硅基氮化鎵仍占主導地位，但該行業正在迅速向 8 英寸晶圓過渡，預計到 2030 年將滿足 80% 以上的需求。至於 12 英寸，英特爾在 2024 年第四季度展示了 12 英寸 TRSOI 上氮化鎵的初步結果，與英飛凌演示的 12 英寸硅基氮化鎵同時發生。英飛凌宣佈將於 2025 年第四季度提供樣品，但預計在當前預測期內不會有大量產量。

氮化鎵外延是 HEMT 生產中最昂貴的步驟，是優化的重點。愛思強的 G10 MOCVD 平臺有望降低外延成本，而 VIS 已在 2024 年實現了 8 英寸 QST 上氮化鎵的大批量生產，利用 Qromis 襯底提高產量並降低成本。此外，IMEC 近期啟動的 300 毫米 GaN 項目（基於硅和 QST 襯底）預計將進一步降低 GaN 器件的製造成本。在器件層面，進展包括納維 (Navitas) 和英飛凌 (Infineon) 將於 2025 年推出的 1200V 以上 GaN（採用藍寶石和 QST 襯底）和 600-650V 雙向器件，這些器件已被 Enphase 公司用於其下一代微型逆變器，通過替換兩個背靠背開關來節省 BOM 成本。然而，GaN 集成並非即插即用：EMI 管理和系統級設計調整對於其應用仍然至關重要。

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