蔚來資本、美團龍珠領投，氮化镓這麽「熱」？

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近日，晶湛半導體宣佈完成數億元C輪融資，由蔚來資本、美團龍珠領投，華興資本旗下華興新經濟基金、欣柯資本等跟投，老股東歌爾微電子、三七互娛等繼續加碼。據悉，這是繼今年3月完成B+輪數億元戰略融資以來的又一輪融資。

晶湛半導體吸引眾多新老投資方的關鍵在於其在氮化镓材料方面的領先技術及佈局。晶湛半導體創始人、總裁程凱博士表示將加大研發和技術投入，加速推進GaN材料在汽車電子等領域的應用。

01氮化镓材料的優勢

氮化镓(GaN)和碳化矽(SiC)是第三代半導體材料的代表，與新能源汽車、光伏、5G、消費快充等高成長性下遊領域深度綁定。

第三代半導體材料禁帶寬度大，具有擊穿電場高、熱導率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強等優勢。因此其在提升車體輕量化、系統高效化和長程續航等方面發揮重要作用。

業内人士表示，在一輛電動車里面，氮化镓芯片的潛在市場總空間超過250美元，其中，主驅動的應用接近200美元，車載充電器大約50美元，DC/DC的逆變器大概15億美元，到2025年電動汽車中氮化镓芯片市場機會總值超過25億美元/年。

另外，激光雷達，電池管理系統、無線電力傳輸系統、車載信息娛樂系統、以及新型高效車用照明、車載微顯示等都離不開高品質氮化镓材料的支撐。

有數據顯示，氮化镓上車，可使充電時間減少了60%，且車載充電器的體積和重量不會影響到本身車的重量；在逆變器上，相比矽基功率器件，氮化镓能節能70%，可增加5%的續航。

得益於氮化镓對汽車充電、續航等方面的效果會更突出，充電器與逆變器或將是落地效果最好的零部件領域。

第三代半導體材料未來成長空間廣闊，全球氮化镓器件市場規模不斷擴大，從2018年的116.54億美元增長至2021年的219.22億美元，對應的復合增長率為17.22%。

02突圍不易，氮化镓應用的難點有哪些？

目前氮化镓在電動車的應用還處於早期。從應用端來看，2021年光電氮化镓器件佔比市場份額最大，佔比為65%；其次為射頻氮化镓器件佔比為30%。

現在車用氮化镓功率器件仍受可靠性、產品模式、生產模式、設計工藝等方面困擾，尤其是，氮化镓技術的難點在於晶圓制備工藝。

另外，對氮化镓器件的測試非常重要，一旦氮化镓作為安全性器件，最重要的是可靠性；

還有就是驗證周期較長，也是一大弊端，目前國内已有眾多企業推出了相應產品，並已陸續開始進行上車驗證，驗證周期較長，落地效果有待進一步觀察。

從地域角度來看，氮化镓技術掌握在歐美日企手中，比如日本方面在2022年7月利用氮化镓研發的逆變器，已首次成功應用在電動汽車上，有望讓電動汽車節能20%以上。

中國技術方面相對薄弱。我國氮化镓材料與器件原始積累相對薄弱，傾向於軍工方面，在汽車領域依然是個新的挑戰。

以上都是氮化镓器件在車用市場突圍時，要經歷的難關。

氮化镓的可替代性危機同樣值得關注。同是第三代半導體材料，相比之下，碳化矽更獲車廠青睐。

特斯拉的Model 3就使用到碳化矽，成為第一家使用SiC功率器件的車企。國内車企比亞迪、蔚來、小鵬、吉利等紛紛佈局了碳化矽。

碳化矽最主要的優勢是超高壓的場景，在高鐵、在汽車里面超高壓部分元器件都是碳化矽的主打市場。

氮化镓要想不被碳化矽降低存在感，只能在高壓方面衝擊，目前行業技術已經突破1200V這個坎。2022年4月，比利時方面通過1200V GaN-on-QST外延技術，成功將氮化镓的工作電壓提升至1200V。

氮化镓應用任重而道遠，晶湛半導體如此受熱捧也表明市場依舊看好氮化镓的未來發展。