全球功率半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)者英飛凌(Infineon)近日正式發(fā)布白皮書《2026年GaN技術(shù)展望》,深度揭示了氮化鎵(GaN)技術(shù)在未來幾年的發(fā)展趨勢、創(chuàng)新突破及其在塑造可持續(xù)未來中的關(guān)鍵作用 。
英飛凌指出,氮化鎵(GaN)正作為一種變革性創(chuàng)新技術(shù)脫穎而出,在AI數(shù)據(jù)中心、人形機器人及電動汽車等領(lǐng)域不斷突破功率電子的極限。
英飛凌高級副總裁Johannes Schoiswohl博士表示,公司正通過推進具備可擴展性的300mm GaN功率晶圓技術(shù),使單片晶圓的芯片數(shù)量提升至原來的2.3倍,從而顯著降低成本,使其接近傳統(tǒng)硅技術(shù)。
市場預(yù)測顯示,2026年將成為GaN行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點,全球市場規(guī)模預(yù)計將同比增長50%至58%,并在2030年前實現(xiàn)約100億美元的累計收入潛力。這一快速增長得益于自2025年開始的大規(guī)模產(chǎn)能爬坡,以及GaN在消費類電子產(chǎn)品普及后,正加速進入數(shù)據(jù)中心架構(gòu)、光伏逆變器和汽車OBC等全新應(yīng)用階段。
在產(chǎn)品創(chuàng)新方面,雙向開關(guān)(BDS)被視為最重要的技術(shù)突破之一,它通過單片集成取代傳統(tǒng)的背靠背方案,顯著縮小了芯片尺寸并降低了寄生電感 。預(yù)計到2026年,設(shè)計人員將發(fā)掘BDS在光伏和電動汽車之外的更多用途,如功率等級超過10kW的AI服務(wù)器電源、大功率充電器及電機驅(qū)動系統(tǒng)等。
此外,英飛凌還在探索垂直GaN(GaN-on-GaN)、藍寶石襯底及金剛石襯底等前沿材料,并開發(fā)集成功率模塊(IPM)以解決寄生電感和熱密度等物理挑戰(zhàn)。未來的控制器IC還將通過集成電流和溫度感測、故障檢測等SoH功能,利用系統(tǒng)信息提升智能化運行水平與安全性。
針對AI數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用,設(shè)計人員預(yù)計在2026年突破功率密度瓶頸,將GaN的應(yīng)用從電源單元(PSU)擴展至電池備用單元(BBU)和中間總線轉(zhuǎn)換器(IBC)。基于GaN的電源可將功率損耗降低50%,在算力每3.4個月翻一番的背景下,這對于支撐到2030年占全球耗電量7%的數(shù)據(jù)中心至關(guān)重要。
同時,汽車市場也將在2026年深度擁抱GaN技術(shù),通過AEC-Q測試的汽車級器件能夠助力48V架構(gòu)革新,提升動力系統(tǒng)性能并降低10%以上的系統(tǒng)成本。
在機器人領(lǐng)域,GaN將實現(xiàn)更輕量化的設(shè)計和更精準(zhǔn)的運動控制,使人形機器人的關(guān)節(jié)更加緊湊,電機驅(qū)動器體積可縮小40%。
(集邦化合物半導(dǎo)體整理)
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