英飛凌發布《2025年GaN功率半導體預測報告》

在全球持續面臨氣候變化和環境可持續發展挑戰之際，英飛凌科技股份公司一直站在創新前沿，利用包括硅（Si）、碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）在內的所有相關半導體材料大幅推動低碳化和數字化領域的發展。

CoolGaN

英飛凌在其 《2025年GaN功率半導體預測報告》中強調，GaN將成為影響游戲規則的半導體材料，它將極大改變大眾在消費、交通出行、住宅太陽能、電信和AI數據中心等領域提高能效和推進低碳化的方式。GaN可為終端客戶的應用帶來顯著優勢，包括提高性能效率、縮小尺寸、減輕重量和降低總體成本。如今USB-C充電器和適配器在GaN的應用方面已經處于領先，有更多行業即將達到GaN應用的臨界點，從而極大地推動了基于GaN的功率半導體市場的發展。

英飛凌GaN業務線負責人Johannes Schoiswohl表示：“英飛凌致力于通過基于包括Si、SiC和GaN在內的全部半導體材料的創新來推動低碳化和數字化轉型。憑借在效率、密度和尺寸方面的優勢，GaN將在綜合功率系統中發揮日益重要的作用。而且鑒于GaN與Si的成本差距正在縮小，我們預計GaN的利用率將在今年及未來持續增長。”

氮化鎵技術對于人工智能的供能需求至關重要。隨著AI數據中心算力和能源需求的快速增長，市場愈發需要能夠處理AI服務器相關巨大負載的先進解決方案。曾經管理3.3 kW功率的電源現在正向著5.5 kW發展，預計未來每臺將達到12 kW或更高。使用GaN可以提高AI數據中心的功率密度，這直接影響到在給定機架空間內可提供的算力。雖然GaN具有明顯的優勢，但將其與Si和SiC結合使用才是滿足AI數據中心要求，并在效率、功率密度和系統成本之間實現綜合權衡的理想選擇。

在家電市場，由于洗衣機、烘干機、冰箱和水泵/熱泵等應用需要達到更高的能效等級，因此英飛凌預計GaN將實現快速發展。例如：在800 W應用中，GaN可使能效提高2%，從而幫助制造商實現A 級能效。根據英飛凌的研究，基于GaN的電動汽車車載充電器和DC-DC轉換器將具有更高的充電效率、功率密度和材料可持續性，而且正向20 kW以上的系統轉型。GaN還將與高端SiC解決方案一同實現更加高效的400 V和800 V電動汽車系統牽引逆變器，增加電動汽車的行駛里程。

由于GaN材料能夠提高緊湊性，機器人行業將在2025 年及以后廣泛使用GaN，這將推動送貨無人機、護理機器人和人形機器人的發展。而隨著機器人技術與自然語言處理、計算機視覺等先進AI技術的融合，GaN將提供實現緊湊、高性能設計所需的效率。例如：將逆變器集成在電機機箱內，既可以避免使用逆變器散熱片，同時又能減少每個關節/軸的線纜，并簡化EMC設計。

為了解決在成本和可擴展性方面的挑戰，英飛凌正進一步增加對GaN研發的投資。憑借豐富的產品和 IP 組合、嚴格的質量標準，以及300 mm GaN晶圓制造和雙向開關（BDS）晶體管等前沿創新技術，英飛凌正以包括GaN在內的所有相關半導體材料為基礎，鞏固自身在推動低碳化和數字化方面的領先地位。