《功率氮化镓(GaN):外延、器件、应用及技术趋势-2019版》
2019-11-30 10:54:24   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

据麦姆斯咨询介绍,近十年来,功率GaN市场主要由高端、高性能应用驱动,在系统级提供高频开关、低导通电阻和更小的外形尺寸。但来到2019年,功率GaN市场发生了重要变化,它正在进入主流消费类应用!中国智能手机制造商OPPO在其65 W快速充电器中采用了GaN HEMT器件。

Power GaN 2019: Epitaxy, Devices, Applications & Technology Trends

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功率GaN市场达成第一个里程碑

据麦姆斯咨询介绍,近十年来,功率GaN市场主要由高端、高性能应用驱动,在系统级提供高频开关、低导通电阻和更小的外形尺寸。但来到2019年,功率GaN市场发生了重要变化,它正在进入主流消费类应用!中国智能手机制造商OPPO在其65 W快速充电器中采用了GaN HEMT器件。这是功率GaN器件首次进入大批量智能手机市场,这很可能会给功率GaN产业带来真正突破。

除了令人兴奋的消费类市场,GaN还吸引了法雷奥(Valeo)和大陆(Continental)等汽车行业许多OEM和Tier 1的广泛关注。GaN对于轻度混合动力汽车新兴的48V DC/DC转换器以及电动汽车车载充电器确实非常有吸引力。宜普电源转换公司(EPC)和Transphorm等厂商已经获得了AEC认证,而受益于宝马(BMW i Ventures)投资的GaN Systems则有望在明年获得认证。这些器件制造商正在与日月光(ASE)、奥特斯(AT&S)以及Schweitzer等封装商紧密合作以进入OEM供应链,Yole预计他们将从2023年~2024年开始实现销量持续增长。

预计GaN也将渗透到工业和电信电源应用中,包括数据通信、基站、不间断电源(UPS)以及工业激光雷达(LiDAR)等领域。随着近年Eltek、Delta和BelPower开始首次小批量采用GaN基电源,以及GaN器件成熟度和成本竞争力的不断提高,我们预计在不久的将来GaN的应用范围将越来越广。

2018年~2024年按应用细分的功率GaN器件市场预测

2018年~2024年按应用细分的功率GaN器件市场预测

总体而言,对比Yole在2018版报告中提出的两种功率GaN市场发展“剧本”,得益于Oppo快速充电器的应用利好,今年的市场预测要比2018年亮眼得多。主要受到此类消费类快速充电器应用的推动,预计到2024年功率GaN市场规模将超过3.5亿美元,在此期间的复合年增长率(CAGR)高达85%。

本报告提供了Yole对不同细分市场GaN器件应用的解读,以及对市场当前动态和未来发展的见解。

2018年~2030年功率GaN市场的长期发展趋势

2018年~2030年功率GaN市场的长期发展趋势

GaN快充市场,可以预见的乐观前景

在所有基于GaN的电源应用中,快充可能是GaN功率器件市场的杀手级应用。在过去的两年中,主要来自Navitas的片上系统(SoC)、系统级封装(SiP)以及电源集成产品,已经成功进入至少50个快充品牌,包括Ravpower、Anker和Aukey等。如前所述,今年最重要的发展之一是Oppo在其高端智能手机中采用了GaN HEMT器件,用于65 W快速充电。在这些大众市场中,功率GaN器件还有哪些其他可能的市场机遇?

Yole预计,在新兴的5G高端智能手机市场,Oppo、Vivo和小米等中国OEM挑战者将会迅速崛起,这需要技术上显著的差异化优势。Oppo的SuperVOOC 2.0超级闪充技术通过减少充电时间和充电器尺寸实现了差异化。其他中国智能手机OEM厂商也发布了自己的超高功率快速充电(超过100 W),并可能在未来几年内采用GaN器件。鉴于上述预期,到2024年,整个GaN器件名义市场规模有望超过3.5亿美元。

在更乐观的情况下,随着功率GaN器件成熟度和市场认可度的持续提升,外加相对硅基MOSFET的成本竞争力,预计苹果、华为和三星等领先OEM厂商也会逐步采用GaN器件。这种情况下,可能会为功率GaN器件带来真正的巨大商机。

不管怎样,Yole分析师都预期GaN基电源市场将显著增长,2018年~2024年的复合年增长率至少可达92%。

您通过本报告可以全面了解GaN基消费类快充应用的市场前景,扩展您对GaN创新技术及行业现状的理解。

2018年~2024年大功率快充应用推动的功率GaN器件市场

2018年~2024年大功率快充应用推动的功率GaN器件市场

哪些技术和厂商将主导市场?

多年来,功率GaN器件领域一直由EPC、GaN Systems、Transphorm和Navitas等纯GaN初创公司主导,他们采用了代工模式,主要和台积电(TSMC)、Episil或X-FAB合作。随着GaN市场的兴起,越来越多的厂商开始涌入。近来,Innoscience、SanaIC和IGSS GaN等新代工厂也跨入功率GaN器件市场以提供服务。同时,英飞凌(Infineon)、松下(Panasonic)和德州仪器(Texas Instruments)等电力电子和电源管理IDM也在加强其产品组合。

在2019年,Power Integrations的市场进入吸引了业界关注,它不仅宣布出货了近300万颗系统级封装GaN HEMT新产品Innoswitch 3,而且还获得了一家主要智能手机OEM的订单。另外,根据Yole子公司System Plus Consulting出版的《Power Integrations蓝宝石上氮化镓HEMT功率IC》逆向拆解报告,Power Integrations的PowiGaN技术是业界首款蓝宝石上氮化镓(GaN-on-Sapphire)功率IC。其功率GaN HEMT是在蓝宝石衬底上制造的,这与目前主流的硅上氮化镓(GaN-on-Si)技术有很大差异。

Power Integrations蓝宝石上氮化镓HEMT功率IC逆向分析

Power Integrations蓝宝石上氮化镓HEMT功率IC逆向分析

资料来源:《Power Integrations蓝宝石上氮化镓HEMT功率IC》

对于充满潜力的功率GaN市场,预计会有更多参与者进入并从中获益。例如,LED制造商可能希望利用其GaN-on-sapphire专有技术和高产能来获得可观的收益。所有市场参与方及其不同的业务模式之间,或将展开激烈的竞争。不过,他们各自的最终目标都是一致的,那就是在充满活力的功率GaN市场站稳脚跟,赢得订单,然后大规模上量!

本报告概览了功率GaN产业现状,覆盖了从外延和器件设计到GaN-on-Si和GaN-on-Sapphire封装的价值链。报告还探索了SiP和SoC等集成技术,并与分立器件进行了对比分析。

功率GaN产业部分供应商概览

功率GaN产业部分供应商概览

本报告涉及的部分公司:Aixtron, Allos, Alpha & Omega, Amec, Amkor, Apple, ASE, AT&S, BMW, Coorstek, Delta Electronics, Dialog Semiconductors, Dowa, Efficient Power Conversion, Egtronics, Enkris, Energous, EpiGaN, Episil, Epistar, Evatran, Exagan, Fairchild, Finsix, Ford, Fuji Electric, GaN Systems, GaN Power, Gener8, Huawei, Imec, Infineon, IQE, LG Electronics, Jedec, Kyma, Navitas Semiconductors, Neditek, Nexgen, Nordic Power Converters, NXP, ON Semiconductor, Panasonic, Philos, Powerex, Power Integrations, Qualcomm, Samsung, Sanken, SAS, Sharp, Siltronic, Soitec, STMicroelectronics, Sumco, Sumitomo SEI, Tagore Technology, Toshiba, Toyota, Tesla, Texas Instruments, TSMC, Transphorm, Veeco, Velodyne, VisIC Technologies, Wise Integration, Xfab, Yaskawa…

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