多重应用齐发 氮化镓功率半导体迎向成长转折点
氮化镓功率半导体领导者GaN Systems从地缘政治下全球半导体产业链动态、能源转换效率革新等面向，展望2023年全球功率半导体产业发展态势。电汽化 (Electrification) 、数字化 (Digitalization)及净零永续 (Sustainability) 三大全球趋势将持续加速氮化镓功率半导体产业成长及应用落地。氮化镓稳定、耐高压高温的物理特性使其逐步在数据中心、电动车、工业制造、及消费电子等「由能源驱动」的应用市场中崭露头角，成为解决硅基组件目前瓶颈的理想替代方案。然而面对大环境政经不确定性等逆风因素，供应链管理及多元布局将成为功率半导体业者的决胜点—能巩固现有客户的交期，同时有余力点燃创新之火，突破技术瓶颈。 地缘政治促使全球政府及企业扩大当地投资 半导体产业链趋向多元化 GaN Systems全球执行长Jim Witham在稍早接受富比士访问时指出，如果半导体业者从过去18个月中学习到什么，那就是风散风险不再单指产品组合的多样性，更指「供货商组合」的多样性。供货商多样性除地域上的多元之外，企业也需认同供货商多元的价值，因为即使是规模较小的供货商也有可能为当下困境提供最及时的解套。 「作为一个在全球化的企业，我们乐见各国政府扩大投资当地半导体产业，为产业链多元化作长远发展规划发展，」GaN Systems 亚洲区总经理Stephen Coates表示，在近期的未来，我们会看到更多半导体厂在欧美及新兴市场的投资计划，但半导体产业生态系的合纵连横绝对不能在短时间被复制或取代。 能源独立与脱碳挑战加剧 吹起能源转换效率革命号角 各行业的电汽化及数字化造成能源需求急速攀升，即使近年再生能源发电成长有所突破，但仍远不及全球的用电需求。当全球企业都将脱碳视为一项不仅是立即需采取的行动，更是长远需达成的目标，能源转换效率的革新便成为企业在永续跟获利间取得双赢的重要手段。GaN Systems认为氮化镓功率半导体将在这场能源革命中扮演举足轻重的角色，从减少能源转换间的能量流失，开发更高功率但尺寸更小的储能系统，最终全面提高再生能源发电使用效率，氮化镓功率半导体将会是通往全球净零转型的快捷方式。 碳排大户数据中心将靠氮化镓维持获利并实现净零 为因应日益庞大的数据量，数据中心平均每3-5年需升级硬体设备以维持效能，欧盟针对服务器、数据储存等产品能源效率通过ErP 环保设计指令Lot 9，开放运算计划(OCP)重新定义数据中心电源供应器尺寸规范—较原先缩小30%，「接下来我们将看到有更多云端巨头数据中心导入氮化镓功率半导体，以实现更高效率的电源管理，」GaN Systems市场开发副总经理庄渊棋表示，氮化镓功率组件更快的开关速度、更高的导电性及将帮助数据中心减少在电源转换和电路分配上热能产生，进而减少复杂冷却解决方案的需求。采用氮化镓技术，每10组服务器机架每年约能增加300万美元的利润。 氮化镓功率半导体进入电动车市场甜蜜点 汽车弃油转电政策、地域冲突下的能源风险、全球减碳目标确立等因素并行下，电动车市场成长幅度将更为急遽。展望2023年，碳化硅功率组件的发展将受限缺料、良率及高居不下的成本，「反观氮化镓车用功率组件，虽目前仍处开发阶段，但市场将在2025-2026年开始发酵，氮化镓技术将满足Tier 1车厂对车用组件在效能、可靠度、成本及产能上的要求，」庄渊棋补充。目前氮化镓在电力系统的应用仍以400V为主流，多階電流轉換器(Multilevel Converter)在800V電力系統的應用也將進入驗證階段。 氮化镓功率半导体技术将持续在消费市场商品化 从主流45W及65W到100W-180W的单孔或多孔氮化镓充电器将在明年持续重写消费者对快充的定义。氮化镓功率组件也将持续以更轻小的外型、更卓越的音质渗透家用、汽车、船舶等不同音讯市场，同时在家用电器、大屏幕电视、电动脚踏车、电动工具等新兴应用机会也将浮现。 Stephen Coates总结，不畏大环境政经等逆风因素影响，全球氮化镓功率半导体市场将在消费电子、车用、数据中心、工业制造等应用驱动下，于2027年达到20亿美元市值1，而全球企业对获利及永续的承诺也将持续为氮化镓功率半导体产业添加成长动能。 1 Power GaN 2022: Market and Technology Report 2022, Yole Intelligence
