Power GaN 2019: Epitaxy, Devices, Applications & Technology Trends
功率GaN市場達成第一個里程碑
據麥姆斯諮詢介紹，近十年來，功率GaN市場主要由高端、高性能應用驅動，在系統級提供高頻開關、低導通電阻和更小的外形尺寸。但來到2019年，功率GaN市場發生了重要變化，它正在進入主流消費類應用！中國智能手機制造商OPPO在其65 W快速充電器中採用了GaN HEMT器件。這是功率GaN器件首次進入大批量智能手機市場，這很可能會給功率GaN產業帶來真正突破。
除了令人興奮的消費類市場，GaN還吸引了法雷奧（Valeo）和大陸（Continental）等汽車行業許多OEM和Tier 1的廣泛關注。GaN對於輕度混合動力汽車新興的48V DC/DC轉換器以及電動汽車車載充電器確實非常有吸引力。宜普電源轉換公司（EPC）和Transphorm等廠商已經獲得了AEC認證，而受益於寶馬（BMW i Ventures）投資的GaN Systems則有望在明年獲得認證。這些器件製造商正在與日月光（ASE）、奧特斯（AT&S）以及Schweitzer等封裝商緊密合作以進入OEM供應鏈，Yole預計他們將從2023年~2024年開始實現銷量持續增長。
預計GaN也將滲透到工業和電信電源應用中，包括數據通信、基站、不間斷電源（UPS）以及工業激光雷達（LiDAR）等領域。隨著近年Eltek、Delta和BelPower開始首次小批量採用GaN基電源，以及GaN器件成熟度和成本競爭力的不斷提高，我們預計在不久的將來GaN的應用範圍將越來越廣。
2018年~2024年按應用細分的功率GaN器件市場預測
總體而言，對比Yole在2018版報告中提出的兩種功率GaN市場發展“劇本”，得益於Oppo快速充電器的應用利好，今年的市場預測要比2018年亮眼得多。主要受到此類消費類快速充電器應用的推動，預計到2024年功率GaN市場規模將超過3.5億美元，在此期間的複合年增長率（CAGR）高達85%。
本報告提供了Yole對不同細分市場GaN器件應用的解讀，以及對市場當前動態和未來發展的見解。
2018年~2030年功率GaN市場的長期發展趨勢
GaN快充市場，可以預見的樂觀前景
在所有基於GaN的電源應用中，快充可能是GaN功率器件市場的殺手級應用。在過去的兩年中，主要來自Navitas的片上系統（SoC）、系統級封裝（SiP）以及電源集成產品，已經成功進入至少50個快充品牌，包括Ravpower、Anker和Aukey等。如前所述，今年最重要的發展之一是Oppo在其高端智能手機中採用了GaN HEMT器件，用於65 W快速充電。在這些大眾市場中，功率GaN器件還有哪些其他可能的市場機遇？
Yole預計，在新興的5G高端智能手機市場，Oppo、Vivo和小米等中國OEM挑戰者將會迅速崛起，這需要技術上顯著的差異化優勢。Oppo的SuperVOOC 2.0超級閃充技術通過減少充電時間和充電器尺寸實現了差異化。其他中國智能手機OEM廠商也發佈了自己的超高功率快速充電（超過100 W），並可能在未來幾年內採用GaN器件。鑑於上述預期，到2024年，整個GaN器件名義市場規模有望超過3.5億美元。
在更樂觀的情況下，隨著功率GaN器件成熟度和市場認可度的持續提升，外加相對硅基MOSFET的成本競爭力，預計蘋果、華為和三星等領先OEM廠商也會逐步採用GaN器件。這種情況下，可能會為功率GaN器件帶來真正的巨大商機。
不管怎樣，Yole分析師都預期GaN基電源市場將顯著增長，2018年~2024年的複合年增長率至少可達92%。
您通過本報告可以全面瞭解GaN基消費類快充應用的市場前景，擴展您對GaN創新技術及行業現狀的理解。
2018年~2024年大功率快充應用推動的功率GaN器件市場
哪些技術和廠商將主導市場？
多年來，功率GaN器件領域一直由EPC、GaN Systems、Transphorm和Navitas等純GaN初創公司主導，他們採用了代工模式，主要和臺積電（TSMC）、Episil或X-FAB合作。隨著GaN市場的興起，越來越多的廠商開始湧入。近來，Innoscience、SanaIC和IGSS GaN等新代工廠也跨入功率GaN器件市場以提供服務。同時，英飛凌（Infineon）、松下（Panasonic）和德州儀器（Texas Instruments）等電力電子和電源管理IDM也在加強其產品組合。
在2019年，Power Integrations的市場進入吸引了業界關注，它不僅宣佈出貨了近300萬顆系統級封裝GaN HEMT新產品Innoswitch 3，而且還獲得了一家主要智能手機OEM的訂單。另外，根據Yole子公司System Plus Consulting出版的《Power Integrations藍寶石上氮化鎵HEMT功率IC》逆向拆解報告，Power Integrations的PowiGaN技術是業界首款藍寶石上氮化鎵（GaN-on-Sapphire）功率IC。其功率GaN HEMT是在藍寶石襯底上製造的，這與目前主流的硅上氮化鎵（GaN-on-Si）技術有很大差異。
Power Integrations藍寶石上氮化鎵HEMT功率IC逆向分析
對於充滿潛力的功率GaN市場，預計會有更多參與者進入並從中獲益。例如，LED製造商可能希望利用其GaN-on-sapphire專有技術和高產能來獲得可觀的收益。所有市場參與方及其不同的業務模式之間，或將展開激烈的競爭。不過，他們各自的最終目標都是一致的，那就是在充滿活力的功率GaN市場站穩腳跟，贏得訂單，然後大規模上量！
本報告概覽了功率GaN產業現狀，覆蓋了從外延和器件設計到GaN-on-Si和GaN-on-Sapphire封裝的價值鏈。報告還探索了SiP和SoC等集成技術，並與分立器件進行了對比分析。
功率GaN產業部分供應商概覽
本報告涉及的部分公司：Aixtron, Allos, Alpha & Omega, Amec, Amkor, Apple, ASE, AT&S, BMW, Coorstek, Delta Electronics, Dialog Semiconductors, Dowa, Efficient Power Conversion, Egtronics, Enkris, Energous, EpiGaN, Episil, Epistar, Evatran, Exagan, Fairchild, Finsix, Ford, Fuji Electric, GaN Systems, GaN Power, Gener8, Huawei, Imec, Infineon, IQE, LG Electronics, Jedec, Kyma, Navitas Semiconductors, Neditek, Nexgen, Nordic Power Converters, NXP, ON Semiconductor, Panasonic, Philos, Powerex, Power Integrations, Qualcomm, Samsung, Sanken, SAS, Sharp, Siltronic, Soitec, STMicroelectronics, Sumco, Sumitomo SEI, Tagore Technology, Toshiba, Toyota, Tesla, Texas Instruments, TSMC, Transphorm, Veeco, Velodyne, VisIC Technologies, Wise Integration, Xfab, Yaskawa…
若需要購買《功率氮化鎵（GaN）：外延、器件、應用及技術趨勢-2019版》報告，請發E-mail：wuyue#memsconsulting.com（#換成@）。
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