近期,一封全球知名氮化镓(GaN)功率芯片企业的合作文件引起行业热烈讨论。其内容显示,全球晶圆代工巨头台积电计划于2027 年7月正式终止氮化镓晶圆生产业务。该事件被业内称作“真空+放大镜”事件,“真空”即瞬间释放40% 的订单真空,“放大镜”则是将“供应链安全”这一议题放到所有系统厂的桌面上,折射出第三代半导体产业的竞争逻辑与格局重构。GaN的牌桌,一键洗牌重组。
后摩尔时代,GaN凭借高电子迁移率、高耐热性和高功率密度等卓越特性,在消费电子快充领域崭露头角,又快速向数据中心、新能源汽车和光伏储能等领域渗透。“当前中国氮化镓(GaN)市场正处于高速发展与激烈变革的关键阶段,产业链整合加速、价格竞争白热化、新兴应用场景爆发构成了行业的核心特征。越来越多的企业希望‘分一杯羹’,国内氮化镓呈现百花齐放的状态,但距离国际巨头的‘技术护城河’仍有代差。”上海新微半导体有限公司(下简称“新微半导体”)副总经理邢晓凌在接受本刊采访时表示。
邢晓凌口中的国际大厂“护城河”体现在核心技术积累与高端应用验证方面。如大尺寸晶圆制造、车规级可靠性以及高频应用场景解决方案等领域。国产GaN器件在车规级可靠性指标上还稍逊一筹。同时,国内氮化镓产业已形成上下游深度整合的竞争格局,凭借全产业链优势和规模效应实现了对国际巨头的强势挑战。
然而,国内随着进入GaN产业的企业越来越多,市场竞争愈发激烈,面对大陆众多IDM模式的厂商,既面临成本与价格压力,又需高投入进行技术研发。特别是高端GaN功率器件的设计和制造工艺复杂,技术门槛高,这对GaN功率企业提出了较高的技术要求。显然,作为化合物半导体代工的晶圆厂的新微半导体,能够最直观感受竞争态势。
当下国内GaN代工平台极其稀缺,新微半导体在GaN功率领域,填补了大陆产业链的代工空缺。其GaN功率平台提供基于硅材料的功率工艺解决方案,涵盖低压、中压和高压(30V - 700V),能满足消费电子、数据中心、新能源汽车等不同功率应用需求;而光电平台提供基于磷化铟(InP)与砷化镓(GaAs)材料的全系列光电工艺解决方案,包括高速度、高灵敏度的光电探测器(包括PD、MPD 和APD 等)、覆盖各波段的边发射器(包括FP、DFB 和EML 等)以及垂直腔面发射激光器(VCSEL)等众多工艺平台。代工产品可广泛应用于光通信、数据中心、消费电子、汽车雷达与医疗等众多终端应用领域。
资本市场的动作清晰地表现出行业的冷热阶段,氮化镓产业的资本分水岭正是2024-2025年。邢晓凌认为:“近两年,GaN投资门槛显著提高。头部效应凸显,技术领先且具备规模量产能力的企业获得资本持续加持,缺乏优势的企业难以获得融资;这也使GaN产业技术、成本、竞争的三角博弈愈发白热化,企业必须多维度突破:一方面通过技术革新提升良率,另一方面优化产品线结构,聚焦高附加值应用场景(如车规级、工业级),同时开发差异化工艺平台抵御价格战风险。”
在未来,GaN会凭借其物理性能的“天赋”,攻占数据中心市场。大模型和高性能计算的需求,引发的是能耗革命。比如,生成式AI的算力需求导致数据中心能耗飙升,氮化镓功率器件凭其超高开关频率和效率,能显著降低电源转换损耗和散热需求,是突破数据中心“能耗墙”的关键技术之一。简而言之,AI 的“算力饥渴”正在把 GaN 从“可选高效器件”变成“数据中心和边缘AI的刚需”。产业格局之变,加上市场需求之机,GaN像一把向上升起的筛子,将头部推向更高舞台,同时漏去马力不足的竞跑者。