随着半导体器件对性能、效率、小型化要求的不断提高，明星产品GaN在电力电子领域中扮演的角色也越来越重要。

最近，芯八哥“走进产业链”栏目记者采访了国内氮化镓IDM的新锐企业致能科技的市场总监高飞，探讨在以氮化镓等为代表的第三代半导体蓬勃发展的背景下，当前IDM模式企业的生存与发展之道。

已实现低中高压全品线布局，为公司未来增长提供了完善的产品矩阵支持

据了解，致能科技成立于2018年，专注于宽禁带半导体氮化镓功率器件在电力电子领域的应用。近年来，公司的发展势头愈发亮眼，已研发出了650V、900V系列多款GaN功率器件，可广泛应用于消费电子、工业、光伏储能、数据中心、新能源汽车等领域。

资料来源：致能科技

在消费电子小功率场景，氮化镓由于具有低导通损耗、高开关频率等优良特性，能够以更低的成本实现更小的体积以及更高的功率密度，目前已经在PD快充、电源适配器等领域成为了行业标配。

需求方面，2018年前后氮化镓快充开始在国内市场兴起，从最初的5W到现在已经更新迭代到了最高的300W，即使面临全球消费市场疲软的冲击，但OPPO、vivo、小米、联想、戴尔等厂商每年20亿台消费电子设备的基本盘仍然能为氮化镓企业带来30亿颗GaN芯片的市场机会；从价值量来看，随着充电器高功率的发展趋势，一个电源适配器氮化镓器件的使用量已经由1颗逐渐增加至3颗，单件价值量可提升2-3倍，这为GaN芯片厂商快速放量，实现从0到1的突破提供了充分的市场土壤。

基于创始团队对氮化镓的充分认知，致能科技选择以市场更为成熟低功率的消费电子领域作为切入点，很快向市场推出了ZN65C1R400、ZN65C1R1000、ZN65C1R200、ZN65C1R120、ZN65C1R070等多个型号的产品，并且凭借业内领先的技术优势，已经在下游众多知名客户中实现了批量出货。

以某客户240W的氮化镓产品为例，该产品采用有桥PFC+双管反激全GaN方案，使用的是致能科技自主研发cascode结构的D-GaN ZN65C1R070L与ZN65C1R0200L氮化镓芯片，结合了致能科技最新的高压GaN HEMT和低压硅MOSFET技术，能够实现卓越的可靠性和性能。此外，该器件的栅极电荷比普通硅MOS低8倍，能够大幅降低器件的驱动损耗与开关损耗，在230Vac和48V输出条件下，四点平均能效能达到95%，表现成绩非常优异。

致能科技240W双管反激方案电源

资料来源：致能科技

致能科技市场总监高飞表示：

在小功率市场实现批量出货后，致能科技也加大了在工控、储能、通讯基站、服务器、新能源汽车等更广阔市场中大功率产品的研发力度。

在数据中心领域，目前超过40％的数据中心成本与电力（电力和制冷）有关，而随着大数据、人工智能的兴起，数据中心的流量加速增长，传统硅方案的有效性和效率已触到“物理”瓶颈。如果在数据中心服务器电源的PFC和高压DC/DC部分用氮化镓MOSFET替代硅MOSFET，可以实现高达10-15％左右的效率提升，从而实现每年高达19亿美元的成本缩减；在新能源汽车领域，GaN功率IC主要用于汽车的OBC车载充电器、DC-DC转换器、BMS电池管理系统、主驱逆变、激光雷达等领域，汽车电动化趋势有望推动汽车成为未来GaN功率半导体增长最快的细分领域，到2026年全球电动汽车GaN功率市场规模将增长至7.2亿美元，2020-2026 CAGR有望达到320%。

致能科技部分应用方案及产品

资料来源：致能科技

 高飞说。

氮化镓IDM渗透率不断提高，扩产后公司产能将达到15000片/月

近年来，随着氮化镓技术的不断发展与成本的进一步下降，推动其在高频、高功率等场景中迎来了爆发式的发展。

市场规模方面，根据Yole的数据，2022年全球功率 GaN 器件市场规模为1.85亿美元，预计未来6年将保持49%的年复合增长率，到2028年其市场规模将达到20.4亿美元；渗透率方面，随着行业龙头出货量的不断增长，预计到2028年GaN功率器件将占电力电子市场的 6% 以上。

目前，氮化镓玩家众多，主要可以分为IDM模式和Fabless+Foundry模式两大类。其中，纳微半导体、EPC、GaN Systems、Transphorm等头部厂商由于起步较早，在前期行业不成熟，收入规模以及产品数量相对较小的情况下，选择以轻资产的Fabless模式来进行工艺平台的设计，而将代工交给台积电、X-fab等企业，目前该商业模式仍是功率氮化镓市场的主流；而英诺赛科、英飞凌、罗姆、意法半导体、华润微、士兰微、闻泰科技等厂商由于起步较晚或者自身本来就有IDM产业链的良好基础，选择以IDM模式切入氮化镓市场。虽然IDM模式目前在整个氮化镓功率器件市场中占比较小，但随着英飞凌对GaN Systems的收购，开启了电力电子IDM传统大厂并购设计厂商的开端，预计在未来氮化镓IDM模式在行业总的占比有望逐步提高。

从产能来看，目前全球氮化镓代表企业每月产能在2,000片至15,000片不等。其中英诺赛科在功率氮化镓领域产能最大，已达到15000片/月。截至2023年8月，英诺赛科氮化镓芯片出货量已成功突破3亿颗。基于对市场发展的良好预期，英诺赛科正在积极扩产，预计到2025年扩产完成后其月产能将由现在的15000片/月提升到70000片/月；而在晶圆尺寸上，目前6英寸仍然是行业的主流，不过市场上主要玩家也正在积极扩建8英寸产能，根据Yole的预计，到2028年氮化镓8英寸将占硅片总需求的60%以上。

致能科技具有完整的氮化镓IDM技术及产线

资料来源：致能科技

高飞说道，

值得一提的是，凭借出色的氮化镓研发技术及产品量产能力，致能科技此前已经吸引了中科创星、新潮集团、博世创投等众多知名产业资本投资，这为公司的快速发展奠定了坚实的产业基础。

展望未来，高飞表示:

*原创声明：本文为芯八哥原创文章，以上授权仅针对公众号，转载请保持内容的完整性，并注明来源出处，所有内容不得删减、修改，不得做商业用途，不允许网站及第三方平台直接二次转载，如需转载请通过公众号后台私信开通白名单。