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    行业动态
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    2021 年中国氮化镓 ( GaN ) 行业市场供需现状分析
    发布时间 : 2021-08-30 浏览次数 : 336

    本文核心数据:GaN晶圆制造产线汇总、氮化镓(GaN)产能、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频产值、SiC、GaN电力电子器件下游应用领域

    供给端——氮化镓产值逆势增长

    氮化镓是一种无机物,化学式GaN,是氮和镓的化合物,是一种直接能隙(direct  bandgap)的半导体,自1990年起常用在发光二极管中。此化合物结构类似纤锌矿,硬度很高。氮化镓的能隙很宽,为3.4电子伏特,可以用在高功率、高速的光电元件中。

    在GaN电力电子产线方面,截至2020年底,我国已有7条GaN-on-Si晶圆制造产线,另有约4条GaN电力电子产线正在建设。

    GaN射频产线方面,截至2020年底,我国有5条4英寸GaN-on-SiC生产线,约有5条GaN射频产线正在建设。

    图表1:截至2020年底中国GaN晶圆制造产线汇总

    根据CASA  Research数据显示,在GaN电力电子方面,GaN-on-Si外延片折算6英寸产能约为28万片/年,GaN-on-Si器件/??檎鬯?英寸产能约为22万片/年。

    在GaN微波射频方面,SiC半绝缘衬底折算4英寸产能约为18万片/年,GaN-on-SiC外延片折算4英寸产能约为20万片/年,GaN-on-SiC器件/??檎鬯?英寸产能约为16万片/年。2020年,新能源汽车、PD快充、5G等下游应用市场增长超预期,国内现有产品商业化供给无法满足市场需求,尤其是SiC电力电子和GaN射频存在较大缺口。这也导致我国第三代半导体各环节国产化率较低,超过八成的产品依赖进口。

    图表2:截至2020年底我国氮化镓(GaN)产能统计(单位:万片/年,%)

    在国内大半导体产业增长乏力的大背景下,我国第三代半导体产业实现逆势增长。根据CASA的统计,2020年我国SiC、GaN电子电力和GaN微波射频产值合计达到105.5亿元,同比增长69.61%。

    图表3:2016-2020年中国SiC、GaN电子电力和GaN微波射频产值(单位:亿元)

    需求端——国防领域为氮化镓射频器件主要需求领域

    目前,GaN主要应用在射频及快充领域。SiC重点应用于新能源汽车和充电桩领域。我国作为全球最大的新能源汽车市场,随着下游特斯拉等品牌开始大量推进SiC解决方案,国内的厂商也快速跟进,以比亚迪为代表的整车厂商开始全方位布局,推动第三代半导体器件的在汽车领域加速。笫三代半导体器件在充电桩领域的渗透快于整车市场,主要应用是直流充电。

    图表4:2020年我国SiC、GaN电力电子器件下游应用领域(单位:%)

    (注:电网、风力发电市场占比不足1%,未在图中显示)

    国防军事与航天应用是我国GaN微波射频器件的主要应用领域,2020年市场规模占整个GaN射频器件市场的53%;其次是无线基础设施,下游市场占比为36%。

    图表5:2020年我国GaN射频器件下游应用领域(单位:%)


    来源:前瞻产业研究院


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