2020年中国氮化镓行业市场现状及前景分析,GaN加速商用进程「图」

一、氮化镓的特性

氮化镓(GaN)是由氮和镓组成的一种半导体材料,因为其禁带宽度大于2.2eV,又被称为宽禁带半导体材料。它是微波功率晶体管的优良材料,也是蓝色光发光器件中的一种具有重要应用价值的半导体。GaN材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点,是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料,其主要优异特性如下:

氮化镓的优异特性

氮化镓的优异特性

资料来源:公开资料整理

二、中国氮化镓行业市场现状分析

据统计,在在GaN电力电子方面,2020年GaN-on-Si外延片折算6英寸产能约28万片/年,GaN-on-Si器件/模块折算6英寸产能约22万片/年。在GaN微波射频方面,SiC半绝缘衬底(折合4英寸)产能18万片/年,GaN-on-SiC外延(折合4英寸)产能20万片/年,GaN-on-SiC器件/模块(折合4英寸)产能16万片/年。

截至2020年我国氮化镓产能统计

截至2020年我国氮化镓产能统计

资料来源:公开资料整理

2020年氮化镓下游应用领域主要包括光电领域、射频领域与电子电力领域,其中广电领域占比68%,射频领域占比20%,电子电力领域占比10%,其他领域占比2%。

2020年氮化镓下游应用领域结构(单位:%)

2020年氮化镓下游应用领域结构(单位:%)

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相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国氮化镓行业市场供需格局及投资规划建议报告

三、中国氮化镓行业下游应用市场分析

光电器件是氮化镓的主要应用方向,2020年占GaN整体市场规模的68%,市场规模达到224.7亿元,同比增长36.1%。

2017-2020年GaN在光电领域应用规模

2017-2020年GaN在光电领域应用规模

资料来源:公开资料整理

氮化镓材料在开关电源、电动汽车、数据中心、无线充电,UPS等领域具有广阔前景,据统计,截至2020年我国SiC、GaN点在电力市场规模达46.8亿元,同比增长19.1%。

2017-2020年我国SiC、GaN点在电力市场规模

2017-2020年我国SiC、GaN点在电力市场规模

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目前氮化镓在车规领域的应用还处于初级阶段,据统计,2019年我国新能源汽车市场SiC、GaN功率市场规模为5.9亿元,预计未来几年将呈现递进式的增长,到2025年增长至45.9亿元左右。

2019-2025年我国新能源汽车市场SiC、GaN功率市场规模

2019-2025年我国新能源汽车市场SiC、GaN功率市场规模

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2020年是我国5G商用元年,并带动了GaN微波射频器件市场规模高速增长,截至2020年市场规模达到66.1亿元,同比增长36.1%。

2017-2020年我国GaN微波射频器件市场规模

2017-2020年我国GaN微波射频器件市场规模

资料来源:公开资料整理

2020年国防军事与航天应用是我国GaN微波射频器件的主要应用领域,市场规模占比53%;其次是无线基础设施,下游市场占比为36%,移动终端设备占比1%,其他领域占比10%。

2020年我国GaN射频器件下游应用领域(单位:%)

2020年我国GaN射频器件下游应用领域(单位:%)

资料来源:公开资料整理

四、氮化镓行业竞争格局分析

尽管碳化硅被更多地作为衬底材料(相较于氮化镓),国内仍有从事氮化镓单晶生长的企业,主要有苏州纳维、东莞中镓、上海镓特和芯元基等;从事氮化镓外延片的国内厂商主要有三安光电、赛微电子、海陆重工、晶湛半导体、江苏能华、英诺赛科等;从事氮化镓器件的厂商主要有三安光电、闻泰科技、赛微电子、聚灿光电、乾照光电等。

氮化镓产业链境内外主要厂商

氮化镓产业链境内外主要厂商

资料来源:公开资料整理

在GaN电力电子产线方面,截至2020年底,我国已有7条GaN-on-Si晶圆制造产线,另有约4条GaN电力电子产线正在建设。GaN射频产线方面,截至2020年底,我国有5条4英寸GaN-on-SiC生产线,约有5条GaN射频产线正在建设。

截至2020年底中国GaN晶圆制造产线汇总

截至2020年底中国GaN晶圆制造产线汇总

资料来源:公开资料整理

五、氮化镓材料的应用前景

2020年以来,氮化镓(GaN)快充成为“网红”产品,受到小米、OPPO、魅族等手机厂商的“热捧”。氮化镓在消费电子领域迅速起量的同时,其应用范围也在持续扩展,正向新基建所涉及的5G、数据中心、新能源汽车等领域渗透。

1、5G可率先打开商用空间

5G对氮化稼的需求增长是非常明显的,5G基站所需的PA,为氮化稼带来了绝佳的市场机遇。由于氮化镓具备高频率、高功率密度、损耗小等优势,射频器件成为氮化镓最有前景的应用领域之一。5G时代,氮化镓将加速渗透基站所需的射频功率放大器(PA)。2020年3月,工业和信息化部在《关于推动5G加快发展的通知》中指出,将适时发布部分5G毫米波频段、频率使用规划。任勉表示,毫米波基站对射频功率器件的需求,比当前的宏基站市场更为可观,将为氮化镓带来更加庞大的市场增量。

2、高效率特性赋能数据中心

在数据中心等高能耗的使用场景下,氮化稼凭借高效率的优势,将带来显著的节能效果。在电力电子领域,氮化镓充电器的市场热度不减。除了追求高频率、小体积的快充市场,氮化镓在数据中心服务器电源、高端工业配电系统电源等领域也有着应用潜能。

3、新能源汽车应用进入研发期

目前氮化镓在车规领域的应用还处于初级阶段,但未来几年将呈现递进式的增长。在车规级市场,同为第三代半导体的碳化硅已经实现应用,但氮化镓还处于研发阶段。目前,用于新能源汽车的功率器件主要有三个领域:一是电机控制器,用于驱动及控制系统;二是OBC(车载充电器),将交流电转化为可以被新能源汽车动力电池使用的直流电;三是DC-DC

直流转换器,将动力电池的直流电转换为低压直流电,给仪表盘、显示屏、监控系统等车载设备供电。以当前的技术水平来看,氮化镓用于DC-DC直流转换器这个细分领域有着较为明显的优势。

华经产业研究院对中国氮化镓行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2021-2026年中国氮化镓行业投资分析及发展战略研究咨询报告》。

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责任编辑:胡舒立_HN343
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