新闻中心

在其2025年预测中，英飞凌强调，氮化镓将成为改变游戏规则的半导体材料，彻底革新我们在消费电子、移动出行、电力家用太阳能、通信和人工智能数据中心等行业中对能源效率和去碳化的处理方式。GaN在最终客户应用中提供显著的好处，使得产品性能更高效，体积更小，重量更轻，整体成本更低。尽管USB-C充电器和适配器已经是领先者，但GaN现在正朝着在更多行业中普及的临界点迈进，极大地推动了基于GaN的功率半导体市场。

“英飞凌致力于通过基于所有半导体材料Si、SiC和GaN的创新，推动去碳化和数字化进程。”英飞凌GaN业务线负责人约翰内斯·绍伊斯沃尔（Johannes Schoiswohl）博士表示，“综合电力系统的相关性将随着GaN的作用而增加，GaN因其在效率、密度和尺寸上的优势，越来越重要。由于与硅的成本平价正在接近，我们预计GaN的采用率将从今年起进一步增加。”

消费类电子：

USB-C适配器和充电器：GaN技术已显著改变了消费电子市场，尤其是在USB-C充电器和适配器领域。通过氮化镓，充电器不仅体积大幅减小，而且输出功率也大幅增加。许多顶级品牌，如Apple、Samsung、Dell、HP等，已经采用GaN技术，提供高达300W的紧凑型充电器。据英飞凌预测，至2030年，消费者应用（特别是快充设备）将占GaN功率半导体市场总量的52%以上。

市场增长：根据2025年的市场预测，GaN在消费者市场的采用已达到关键临界点，并在多个行业中扩展应用，包括移动设备和家电。GaN技术通过提高效率、减少资源消耗以及减小产品体积，降低了生产、包装和回收过程中对环境的负担。

家电市场：

家电应用细节：GaN的高效能在家电产品中展示出广泛的应用潜力，尤其是在洗衣机、干衣机、冰箱和热泵等产品中。随着各国能效标准的提高，GaN技术能够帮助制造商优化功率转换效率，从而实现更高的能效等级（如A类）。根据英飞凌的计算，GaN在800W应用中的效率提升可达到2%，这有助于制造商达到行业要求的高能效标准。

成本效益与技术进步：GaN在家电中的应用不仅提升了能效，还减少了电磁干扰（EMI），有助于降低系统的复杂度和成本。英飞凌还提到，GaN逆变器的设计优化有助于减少散热要求，进而降低制造成本。通过消除散热器，制造商能够节省每个系统大约3美元。

机器人技术：

机器人应用：GaN技术预计将在机器人技术领域获得广泛应用，特别是在类人机器人、护理机器人和无人机等高效能设备中。GaN的优势在于其高效率、紧凑设计和更快的开关速度，使其能够满足这些设备对功率密度和体积的严格要求。随着AI技术和传感器的进步，GaN将进一步推动机器人技术的发展，尤其是在满足日益增长的老龄化社会对自动化服务的需求方面。

电动机驱动：GaN基电机驱动系统提供了更高的效率和性能，增加了功率密度，减少了电机损耗和高速开关的损失，从而优化了机器人的能效和可靠性。

电动汽车（EV）及充电系统：

车载充电器和DC-DC转换器：GaN技术将在电动汽车领域发挥至关重要的作用，尤其是在车载充电器和DC-DC转换器中，预计将显著提升充电效率和功率密度。根据市场预测，未来的电动汽车充电系统将发展到20 kW及以上的功率范围，GaN将成为电动汽车充电系统的核心技术。同时，GaN还能优化电动汽车的牵引逆变器，提高效率，减少能量损失。

市场需求与趋势：尽管全球电动汽车的普及略有放缓，但英飞凌预计，随着政府政策（如欧盟的CO₂排放标准和美国环保署的EPA法规）的推动，电动汽车市场将在未来几年继续增长。特别是电动汽车系统将转向更高效、更紧凑的设计，GaN技术的采用将是这一趋势的关键推动力。

能源存储与太阳能：

住宅太阳能与能源存储系统：GaN在住宅太阳能和能源存储系统（ESS）中也发挥着越来越重要的作用。GaN在微型逆变器和混合逆变器中的应用，帮助系统在保证高效率的同时实现小型化和高功率密度。此外，GaN的快速开关特性有助于提高效率并减少热损失，这对于降低系统的运行温度至关重要。

电池充放电和V2X系统：GaN双向开关（BDS）在V2X系统中展现了其独特优势，能够在两个方向上同时控制电能流动，提高功率密度并简化系统设计。

AI数据中心的GaN作用：

人工智能的驱动：随着AI数据中心对计算能力和能源需求的迅速增加，市场对能够应对AI服务器巨大负载的先进解决方案的需求也将加大。曾经能管理3.3 kW功率的电源现在正在向5.5 kW发展，预计每单位的功率将向12 kW或更高迈进。通过利用GaN，AI数据中心可以提高功率密度，直接影响在给定机架空间内可提供的计算能力。

混合方案的优势：尽管GaN具有显著的优势，但结合GaN与硅（Si）和碳化硅（SiC）的混合方案最适合满足AI数据中心的要求，并在效率、功率密度和系统成本之间取得最佳平衡。英飞凌预计，GaN将在AI数据中心中发挥越来越重要的作用，帮助提升计算能力，同时降低能耗和冷却需求。

GaN技术在多个领域的应用正在加速，预计到2025年，GaN市场将从2020年的4580万美元增长至4.072亿美元，增幅达到889%。然而，GaN技术的普及仍面临着生产成本较高的问题，特别是在工业和汽车领域的应用尚未广泛展开。随着GaN成本逐步接近硅材料，预计其在未来几年将在更多行业中实现广泛应用。

未来的挑战与机遇

成本与规模化：GaN的生产成本仍是限制其广泛应用的一大障碍。英飞凌正通过推动300毫米GaN晶圆的生产技术，努力降低GaN的生产成本，为更大规模的应用做好准备。

技术创新与协作：GaN的推广不仅依赖单一组件的优化，还需要整个行业在封装、制造和多源供应等方面进行创新与合作。英飞凌在这些领域的创新将推动GaN市场的持续增长。