碳化硅后的下一個熱點？英飛凌加快繪制氮化鎵路線圖

第三代半導體來到十字路口的當下，車用芯片龍頭廠商英飛凌踩了一腳油門。

當特斯拉在投資日宣布下一代驅(qū)動單元將減少75%碳化硅（SiC）的消息后，天岳先進、東尼電子、晶盛機電、乾照光電等多只概念股應聲“跳水”。不過，當特斯拉“動動嘴皮子”帶崩板塊，汽車芯片大廠仍在用真金白銀加碼。

就在特斯拉召開投資者日的同一天（3月2日），英飛凌在官網(wǎng)宣布將以8.3億美元（57億人民幣）收購GaN Systems，兩家公司已簽署最終協(xié)議。

GaN Systems是氮化鎵（GaN）功率半導體廠商，擁有廣泛的晶體管產(chǎn)品組合，可滿足多行業(yè)的需求，包括消費電子、可再生能源系統(tǒng)、工業(yè)電機和汽車電子等，目前也向英飛凌的競爭對手供應氮化鎵功率器件。

英飛凌表示，計劃收購GaN Systems將基于無與倫比的研發(fā)資源、應用理解和客戶項目，顯著加快GaN路線圖，通過此次并購，英飛凌將掌握所有相關的電源技術，無論是硅、碳化硅還是氮化鎵，進一步鞏固英飛凌在功率系統(tǒng)領域的領導地位。

碳化硅、氮化鎵被稱為第三代半導體“雙雄”，兩者是帶隙寬度達到2.0-6.0eV的寬禁帶半導體材料，為制造高壓大功率電力電子器件的突破性材料。

從應用場景上看，碳化硅適用于高壓領域，因其在高溫、高壓、高頻等條件下的優(yōu)異性能表現(xiàn)，在交流-直流轉換器等電源轉換裝置中得到了大量應用，被視作新能源汽車的重要元器件材料。隨著越來越多的新能源汽車品牌采取高壓快充路線，碳化硅的上車進程明顯快于氮化鎵。

而氮化鎵適用于高頻領域，具有低導通損高電流密度等優(yōu)勢，可顯著減少電力損耗和散熱負載，其三大應用領域是光電領域（半導體照明、光伏發(fā)電）、射頻通訊、高頻功率器件，對應消費電子、通信、計算機、航空航天、國防軍工等領域，被視作用來制造未來5G基站的核心芯片，廣泛應用于蜂窩基站功率放大器、軍用雷達、衛(wèi)星發(fā)射器和通用射頻放大器。

明星產(chǎn)品如小米的氮化鎵充電器，三安集成（三安光電子公司）為華為代工的氮化鎵器件則應用于華為自研的基站用PA。

不過，氮化鎵器件可應用于新能源汽車的車載充電器、DC-DC轉換器等領域，可在節(jié)能70%的同時使新能源汽車充電效率達到98%，增加5%續(xù)航。近年來，氮化鎵針對新能源車的應用進程正不斷加速。

豐田、寶馬等多家老牌車廠已經(jīng)躬身入局；聞泰科技全資子公司安世半導體已宣布與國內(nèi)汽車行業(yè)龍頭企業(yè)聯(lián)合汽車電子有限公司（簡稱UAES）在氮化鎵領域展開深度合作；納微半導體也已布局氮化鎵車載充電器。

根據(jù)Yole預測，氮化鎵功率器件市場將從2020年的4600萬美元增長至2026年的11億美元，平均年復合成長率達70%。其中，從2022年開始，預計氮化鎵以小量滲透到車載充電器（OBC）和DC/DC轉換器等應用中。因此，該機構預計，到2026年，汽車和移動市場價值將超過1.55億美元，年復合成長率達185%。

不過，與碳化硅一樣，氮化鎵同樣面臨原材料（主要是氮化鎵襯底及氮化鎵外延片）成本較高、進口依賴嚴重的問題。

從產(chǎn)業(yè)鏈上看，氮化鎵上游主要包括設備和原材料，從事薄膜沉積設備的企業(yè)有中微公司、北方華創(chuàng)，從事襯底的企業(yè)包括天科合達和山東天岳等；中游為制造環(huán)節(jié)，內(nèi)地主要玩家有三安光電、海特高新等少數(shù)企業(yè)，海外龍頭有日本住友商事（市占率40%）、Qorvo（市占率20%）、CREE（市占率24%），中國臺灣有穩(wěn)懋、寰宇；下游為應用環(huán)節(jié)。