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證券時報記者 阮潤生

以碳化硅（SiC）與氮化鎵（GaN）為代表的第三代化合物半導體，已在功率電子領域闖出一片天下。其中，碳化硅更適應高壓、大電流的應用場景，制霸新能源汽車市場，產值遠超主攻中低電壓市場的氮化鎵。而近年來，氮化鎵的應用已經不再局限于快充等消費電子市場，而是向數據中心、可再生能源甚至新能源汽車市場持續推進。

英諾賽科產品應用總監鄒艷波表示，過去三年氮化鎵的性能獲得大幅提升，并且隨著技術的迭代和規模效應發揮，成本與跟硅器件接近，特別是形成系統方案之后，整體的成本已經可以為客戶帶來收益。據了解，英諾賽科擁有全球量產8英寸硅基氮化鎵的平臺，產品已經覆蓋15V到700V。相對于6英寸的平臺，8英寸單片晶圓器件可以增加80%，單顆產品就具備30%的成本優勢。

在數據中心、光伏逆變器、汽車、通信電源等市場，對產品功率密度、能效、開關頻率、熱管理、可靠性及尺寸等都提出了更高的要求。而氮化鎵因具備寬禁帶、高頻率、低損耗、抗輻射強等優勢，正好滿足了各種應用場景對高效率、低能耗、高性價比的要求。

“在汽車領域，目前首先量產的是激光雷達產品，也有部分廠商正在致力于開發用于汽車主逆變器的氮化鎵功率元件。”鄒艷波表示。

氮化鎵也在向中高功率領域拓展。據了解，珠海鎵未來已經著手將氮化鎵引入到戶外電源的雙向逆變器。聞泰科技旗下安世半導體位居全球前五大功率分立器件公司，不斷提升氮化鎵在數據中心等領域性能，并推出了三代650V氮化鎵場效應晶體管。

安世半導體副總裁姜克日前出席南沙國際集成電路產業論壇時表示，未來汽車的800V構架需要的1200V器件的話，業界給的主流答案肯定是碳化硅的；但預計未來三五年，縱向的GaN的器件方案將會推出。

國際功率巨頭更是對碳化硅和氮化鎵通吃的布局態度。英飛凌去年投資20億歐元，在馬來西亞擴展寬禁帶半導體的產能，就包括碳化硅和氮化鎵；今年3月，英飛凌更是將斥資8.3億美元收購氮化鎵系統公司，以進一步增強英飛凌在功率系統領域的領導地位。

集邦咨詢化合物半導體分析師龔瑞驕表示，氮化鎵在400V系統內車載充電機的應用中，可能與碳化硅材料形成競爭，但因為氮化鎵材料在高壓上的局限，800V系統領域短期內應該不會有競爭產生。據預測，到2025年左右，氮化鎵功率元件會小批量地滲透到低功率的OBC（車載充電機）和DC-DC（直流轉直流電源）中，2030年代工廠商會考慮將氮化鎵移入到逆變器。

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