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以碳化硅（SiC）与氮化镓（GaN）为代表的第三代化合物半导体，已在功率电子领域闯出一片天下。其中，碳化硅更适应高压、大电流的应用场景，制霸新能源汽车市场，产值远超主攻中低电压市场的氮化镓。而近年来，氮化镓的应用已经不再局限于快充等消费电子市场，而是向数据中心、可再生能源甚至新能源汽车市场持续推进。
英诺赛科产品应用总监邹艳波表示，过去三年氮化镓的性能获得大幅提升，并且随着技术的迭代和规模效应发挥，成本与跟硅器件接近，特别是形成系统方案之后，整体的成本已经可以为客户带来收益。据了解，英诺赛科拥有全球量产8英寸硅基氮化镓的平台，产品已经覆盖15V到700V。相对于6英寸的平台，8英寸单片晶圆器件可以增加80%，单颗产品就具备30%的成本优势。
在数据中心、光伏逆变器、汽车、通信电源等市场，对产品功率密度、能效、开关频率、热管理、可靠性及尺寸等都提出了更高的要求。而氮化镓因具备宽禁带、高频率、低损耗、抗辐射强等优势，正好满足了各种应用场景对高效率、低能耗、高性价比的要求。
“在汽车领域，目前首先量产的是激光雷达产品，也有部分厂商正在致力于开发用于汽车主逆变器的氮化镓功率元件。”邹艳波表示。
氮化镓也在向中高功率领域拓展。据了解，珠海镓未来已经着手将氮化镓引入到户外电源的双向逆变器。闻泰科技旗下安世半导体位居全球前五大功率分立器件公司，不断提升氮化镓在数据中心等领域性能，并推出了三代650V氮化镓场效应晶体管。
安世半导体副总裁姜克日前出席南沙国际集成电路产业论坛时表示，未来汽车的800V构架需要的1200V器件的话，业界给的主流答案肯定是碳化硅的；但预计未来三五年，纵向的GaN的器件方案将会推出。
国际功率巨头更是对碳化硅和氮化镓通吃的布局态度。英飞凌去年投资20亿欧元，在马来西亚扩展宽禁带半导体的产能，就包括碳化硅和氮化镓；今年3月，英飞凌更是将斥资8.3亿美元收购氮化镓系统公司，以进一步增强英飞凌在功率系统领域的领导地位。
集邦咨询化合物半导体分析师龚瑞骄表示，氮化镓在400V系统内车载充电机的应用中，可能与碳化硅材料形成竞争，但因为氮化镓材料在高压上的局限，800V系统领域短期内应该不会有竞争产生。据预测，到2025年左右，氮化镓功率元件会小批量地渗透到低功率的OBC（车载充电机）和DC-DC（直流转直流电源）中，2030年代工厂商会考虑将氮化镓移入到逆变器。
（文章来源：证券时报）
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