增长400%！2030年GaN市场规模预计将达到近30亿美元

据全球领先的功率半导体和物联网公司英飞凌科技（Infineon Technologies）近期发布的一份报告显示，在氮化镓（GaN）功率解决方案日益普及的推动下，电力电子行业正经历着一场重大变革。这份2026年版年度《GaN Insights》报告深入剖析了GaN技术、其应用及未来前景。

“GaN已成为市场现实，并在各个行业获得了广泛应用，”英飞凌GaN系统业务线负责人Johannes Schoiswohl表示。

据分析师预测，到2030年，氮化镓（GaN）功率半导体市场规模预计将达到近30亿美元，较2025年增长400%。这一快速增长主要得益于2025年开始的大规模产能爬坡，这将扩大GaN在多个行业的应用，并使其渗透到新的应用领域。事实上，预计2025年至2030年间，该市场将以44%的复合年增长率（CAGR）增长，2026年营收预计将达到9.2亿美元，较2025年增长58%。

氮化镓技术的进步

预计到2026年，设计人员将发现GaN双向开关（BDS）在太阳能逆变器和电动汽车车载充电器之外的更多应用。英飞凌的高压双向GaN开关采用革命性的共漏极双栅结构设计，并利用了成熟的栅极注入晶体管（GIT）技术。这种独特的架构使得可以使用相同的漂移区来阻断双向电压，与传统的背靠背结构相比，芯片尺寸显著减小。例如，采用英飞凌CoolGaN BDS（工作频率高达1 MHz），太阳能微型逆变器在相同尺寸下可提供高达40%的功率提升，同时降低系统成本。

氮化镓材料适用于高频、高温、高功率应用。作为一种宽禁带材料，和硅等传统半导体材料相比，具有更高的击穿场强、更快的电子迁移率和更高的饱和电子速率，具备导通损耗小、开关频率高、可双向导通等优势，能够在更高压、更高频、更高温度环境下运行。氮化镓制成的功率器件一般被称为GaN HEMT（High Electron Mobility Transistor，高电子迁移率晶体）。

氮化镓器件可以分为增强型和耗尽型两种类型。按照栅极特性差异，氮化镓分为常关的增强型（E-mode）和常开的耗尽型（D-mode）两种类型。增强型（E-Mode）器件更接近传统MOSFET，且常关器件更易控制，可以简化驱动电路，适合消费电子和低压高频、中小功率场景，是目前行业主流技术路线。耗尽型（D-Mode）氮化镓器件通常用于射频和特殊功率应用场景，可以通过增加外围元器件，比如级联型D-mode GaN利用低压Si MOSFET的开关带动整体的开关，从而将常开型变为常关型、实现对常开器件的控制，具有导通电阻较小、饱和电流较大、开关频率较高的优势，当前成为向光伏新能源、数据中心、电动汽车等高功率应用突破的方向。

从衬底材料来看，氮化镓器件主要有四种类型，分别是硅基氮化镓（GaN-on-Si）、蓝宝石基氮化镓（GaN-on-Sapphire）、碳化硅基氮化镓（GaN-on-SiC）、氮化镓基氮化镓（GaN-on-GaN）。其中，硅衬底成本仅为碳化硅的1/10，且可直接利用现有8英寸硅晶圆产线，硅基氮化镓（GaN-on-Si）因此成为最具成本优势的技术路线。目前，市面上主要的GaN器件企业都采用了GaN-on-Si技术方案。氮化镓功率半导体生产可复用硅半导体制造设备，目前8英寸硅基产线的设备成熟度与工艺效率显著优于6英寸产线。基于设备兼容性提升与工艺成熟度优化，预计8英寸将成为氮化镓功率半导体的发展方向。此外，与硅基半导体的发展历程相似，更大尺寸晶圆可通过提升单批次芯片产出量降低单位制造成本，同时提升良率。因此，从6英寸发展至8英寸的技术、工艺和产能转换将为领先的参与者提供重要的先发优势。

近年来，全球半导体供应链的重要性愈发凸显。随着《美国芯片与科学法案》（The CHIPS and Science Act）和《欧盟芯片法案》（The E.U. Chips Act）的出台，欧美各国开始加速推动半导体制造的区域多元化。GaN作为下一代功率半导体的核心技术，被视为实现这一目标的关键助力。美国的政策支持预计将在未来四年内为芯片设计和制造提供超过527亿美元的资金支持，而欧洲则将重点放在提升生产能力和供应链韧性。

与此同时，越南和印度的半导体封装能力正在逐步增强，但全球68%的半导体和90%的先进芯片仍集中在中国台湾制造，这种区域“单一来源”模式的脆弱性推动了欧美供应链的再分布。氮化镓技术的推广不仅是半导体制造创新的体现，也将在未来的全球产业链布局中扮演重要角色。