中國粉體網(wǎng)訊 從供應(yīng)鏈獲悉，華為舉行的2020年春季發(fā)布會上，發(fā)布了一款充電器新品（單品），功率65W。這款充電器屬于GaN（氮化鎵）類型，支持雙口（Type-C和A）模式，能給手機和平板充電。這款雙口超級快充充電器暫定于五月下旬開售，配送線材的套裝定價為249元。
根據(jù)市場研究機構(gòu)IDC報告顯示，5G備貨潮已于2019年9月開始啟動，預(yù)計2020年安卓陣營5G手機將大規(guī)模上市，全球5G智能手機出貨量將達到1.235億部，占智能手機總出貨量的8.9%。
5G手機推出后將帶動氮化鎵快充市場出現(xiàn)強勁增長，2019年非蘋果陣營的智能手機（華為、OPPO、VIVO、三星、小米等）已經(jīng)全面搭載Type-C連接埠，支援全新的USB-PD有線快充技術(shù)。
根據(jù)Yole預(yù)測，2020-2023年氮化鎵快充市場增速將達到55%，2023年氮化鎵快充市場空間將達4.2億美元。隨著5G的不斷發(fā)展，氮化鎵射頻器件的市場規(guī)模也會隨之增長，預(yù)計在2022年氮化鎵射頻器件的全球市場規(guī)模為7.55億美元，年復(fù)合增長率CAGR為14%，其中無線終端的占比將進一步上升至59.6%。
氮化鎵和碳化硅為最成熟的第三代半導(dǎo)體材料又稱寬禁帶半導(dǎo)體材料（禁帶寬度大于2.2ev），其余包括氧化鋅、金剛石、氮化鋁的研究還處于起步階段。
氮化鎵是未來最具增長潛質(zhì)的化合物半導(dǎo)體，能迅速應(yīng)用于變頻器、穩(wěn)壓器、變壓器、無線充電等領(lǐng)域。與GaAs和InP等高頻工藝相比，氮化鎵器件輸出的功率更大；與LDCMOS和SiC等功率工藝相比，氮化鎵的頻率特性更好。
氮化鎵擁有大禁帶寬度、直接帶隙，很高的電子遷移率等的特點，是一種理想的短波長發(fā)光器件材料，并且耐高溫，耐高壓，在最大頻率和功率密度方面都遠優(yōu)于Si材料，相對于第一代和第二代半導(dǎo)體具有更好的物理屬性，能更好的滿足未來發(fā)展需求。
其主要應(yīng)用于軍用或高性能射頻器件，包括衛(wèi)星、航天、手機等通信領(lǐng)域，以及在光電子，微電子，高溫大功率器件和高頻微波器件等非通信領(lǐng)域中均有廣泛的應(yīng)用。
隨著GaN快充市場滲透率逐步提升，各廠家積極布局。繼ANKER、AUKEY、RAVPower之后，OPPO、小米和華為陸續(xù)推出氮化鎵快充，同時2020年CES展共30家廠商推出60款氮化鎵快充，氮化鎵快充憑借自身的大功率、低體積優(yōu)勢，未來或成為手機標(biāo)配，同時適配筆記本電腦，為出行“減負”。
目前氮化鎵通過其高頻開關(guān)速度特性，提升電源轉(zhuǎn)化效率，降低充電頭發(fā)熱，幫助充電器小型化。因此GaN充電器同等功率下體積更小，同等體積下功率更大。
在射頻器件領(lǐng)域，目前LDMOS（橫向擴散金屬氧化物半導(dǎo)體）、GaAs（砷化鎵）、GaN（氮化鎵）三者占比相差不大，但據(jù)Yoledevelopment預(yù)測，至2025年，砷化鎵市場份額基本維持不變的情況下，氮化鎵有望替代大部分LDMOS份額，占據(jù)射頻器件市場約50%的份額。
目前氮化鎵器件有三分之二應(yīng)用于軍工電子，如軍事通訊、電子干擾、雷達等領(lǐng)域；在民用領(lǐng)域，氮化鎵主要被應(yīng)用于通訊基站、功率器件等領(lǐng)域。
基站建設(shè)將是氮化鎵市場成長的主要驅(qū)動力之一。Yoledevelopment數(shù)據(jù)顯示，2018年，基站端氮化鎵射頻器件市場規(guī)模不足2億美元，預(yù)計到2023年，基站端氮化鎵市場規(guī)模將超5億美元。氮化鎵射頻器件市場整體將保持23%的復(fù)合增速，2023年市場規(guī)模有望達13億美元。
全球每年新建約150萬座基站，未來5G網(wǎng)絡(luò)還將補充覆蓋區(qū)域更小、分布更加密集的微基站，對GaN器件的需求量將大幅增加。此外，國防市場在過去幾十年里一直是氮化鎵開發(fā)的主要驅(qū)動力，目前已用于新一代空中和地面雷達。
隨著5G高頻通信的商業(yè)化，氮化鎵將在電信宏基站、真空管在雷達和航空電子應(yīng)用中占有更多份額。氮化鎵基站PA的功放效率較其他材料更高，因而能節(jié)省大量電能，且其可以幾乎覆蓋無線通訊的所有頻段，功率密度大，能夠減少基站體積和質(zhì)量。
氮化鎵快充帶動產(chǎn)業(yè)鏈中游功率芯片放量。GaN功率器件在高頻、高轉(zhuǎn)換效率、低損耗、耐高溫性能上完勝硅器件，隨著下游應(yīng)用端市場的擴大，規(guī)�；�(yīng)顯現(xiàn)，以硅作為襯底材料的氮化鎵外延成本將越來越低，最終在高端應(yīng)用領(lǐng)域取代硅器件。
氮化鎵產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)苊廊掌髽I(yè)主導(dǎo)，中國相對薄弱。GaN技術(shù)的難點在于晶圓制備工藝，歐美日在此方面優(yōu)勢明顯；我國氮化鎵核心材料、器件原始創(chuàng)新能力仍相對薄弱，主要研發(fā)仍集中于軍工方面。
日本住友電工和美國Cree是GaN射頻器件的龍頭企業(yè)，市場占有率均在30%以上，Qorvo和MACOM緊跟其后。住友電工也是華為GaN射頻器件最大供應(yīng)商，還是全球最大的GaN晶圓制造商，占據(jù)90%以上的市場份額。
GaN全球產(chǎn)能集中于IDM廠商，逐漸向垂直分工合作模式轉(zhuǎn)變。在GaN領(lǐng)域，美國Qorvo、日本住友電工、中國蘇州能訊等均以IDM模式運營。近年來隨著產(chǎn)品和市場的多樣化，開始呈現(xiàn)設(shè)計業(yè)與制造業(yè)分工的合作模式。
尤其在GaN電力電子器件市場，由于中國臺灣的臺積電公司和世界先進公司開放了代工產(chǎn)能，美國Transphorm、EPC、Navitas、加拿大GaN Systems等設(shè)計企業(yè)開始涌現(xiàn)。
快充和無線充電等終端市場的擴大，吸引了一批有技術(shù)積累的公司擴產(chǎn)。
GaN廠商處于研發(fā)和小規(guī)模試用，商業(yè)化進程才剛剛起步。我國企業(yè)在第三代半導(dǎo)體市場中份額較低，目前正積極促進第三代半導(dǎo)體材料、器件與應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
目前，氮化鎵顯示出廣闊的發(fā)展前景，盡管只有少數(shù)廠商展示商業(yè)化的氮化鎵技術(shù)，但已有許多公司投氮化鎵技術(shù)進行研發(fā)。氮化鎵器件在消費電子領(lǐng)域的滲透成長還有相當(dāng)大的空間，雖然目前供應(yīng)鏈主要集中在美系和歐洲企業(yè)，隨著國產(chǎn)供應(yīng)鏈成熟和替代力度加大，國內(nèi)相關(guān)公司也會有參與機會。除了快充應(yīng)用外，氮化鎵在射頻端望加速放量。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）
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