智通財經APP獲悉，集邦諮詢最新報告顯示，隨着英飛凌、德州儀器(TXN.US)對GaN技術傾注更多資源，功率GaN產業的發展將再次提速。2023年全球GaN功率元件市場規模約2.71億美元，至2030年有望上升至43.76億美元，CAGR(複合年增長率)高達49%。其中非消費類應用比例預計會從2023年的23%上升至2030年的48%，汽車、數據中心和電機驅動等場景爲核心。
AI應用普及，GaN有望成爲減熱增效的幕後英雄
AI技術的演進，帶動算力需求持續攀升，CPU/GPU的功耗問題日益顯著。爲了應對更高端的AI運算，服務器電源的效能、功率密度必須進一步提高，GaN已成爲關鍵解決技術之一。臺達爲全球最大的服務器電源供應商，市佔率近5成。觀察其服務器電源的進階過程，功率密度在過去10年裏由33.7W/in3上升至100.3W/in3，同時功率等級來到了3.2kW甚及5.5kW，而下一代預計將達到8 kW以上。
集邦諮詢研究表明，2024年AI服務器佔整體服務器出貨的比重預估將達12.2%，較2023年提升約3.4%，而一般型服務器出貨量年增率僅有1.9%。
爲了搶佔商機，英飛凌與納微半導體均在今年公佈了針對AI數據中心的技術路線圖。英飛凌表示，將液冷技術與GaN相結合，在較低結溫下具有明顯的優勢，爲數據中心提供了巨大的機會，可以最大程度地提高效率，滿足不斷增長的電力需求，並克服服務器發熱量不斷增加所帶來的挑戰。
電機驅動場景，GaN高頻特性潛力凸顯
在機器人等電機驅動場景，GaN的應用潛力逐漸浮現。相對工業機器人，人形機器人(Humanoid Robot)由於自由度(Degrees of Freedom, DoF)急劇上升，對電機驅動器的需求量大幅增加。人形機器人的關節模組承擔了主要的發力與制動任務，爲了獲得更高的爆發力，需要配置高功率密度、高效率、高響應的電機驅動器，GaN因此受到市場關注，特別是在腿部等負載較高的部位。
德州儀器、EPC(宜普電源轉換)持續推動着GaN於電機驅動領域的應用，並不斷吸引新玩家進入。未來的機器人定會超乎想象，而精確、快速和強大的運動能力是其中之關鍵，驅動其運動所需的電機也勢必隨之進步，GaN將因此受益。
GaN爲汽車功率電子提供新方案
相對於SiC在汽車產業的繁榮景象，GaN汽車應用亦不斷吸引着業界關注，其中車載充電機(OBC)被視爲最佳突破點。第一個符合汽車AEC-Q101標準的功率GaN產品在2017年由Transphorm(現Renesas-瑞薩電子)發佈，截至目前，已有多家廠商推出豐富的汽車級產品。
整體而言，雖然GaN進入Inverter、OBC等動力系統組件還面臨着多個技術問題，但相信在英飛凌、瑞薩等汽車芯片大廠的持續投資推動下，GaN不久就會成爲汽車功率組件中的關鍵角色。
消費電子仍是GaN的主戰場
消費電子是功率GaN產業的主戰場，並由快速充電器迅速延伸至家電、智能手機等領域。
具體而言，GaN已經在低功率的手機快速充電器中被大規模採用，下一步GaN將進入可靠性要求更爲嚴格的筆電、家電電源。另外，其他蘊藏潛力的消費場景包括Class-D Audio、Smartphone OVP等。
集邦諮詢認爲，功率GaN產業正處於關鍵的突圍時刻，幾大潛力應用同步推動着產業規模加速成長。同時，爲了進入更爲複雜的大功率、高頻化場景，GaN在可靠性基礎上有望引入新結構、新工藝，爲產業發展注入新動能。另外，從產業發展進程來看，Fabless(無晶圓廠)公司在過去一段時間裏表現較爲活躍，但隨着產業不斷整合以及應用市場逐步打開，未來將看到傳統IDM(集成器件製造)大廠的話語權顯著上升，爲產業格局的未來圖景帶來新的重大變數。
