蔚来资本、美团龙珠领投，氮化镓这么“热”？

原創

近日，晶湛半导体宣布完成数亿元C轮融资，由蔚来资本、美团龙珠领投，华兴资本旗下华兴新经济基金、欣柯资本等跟投，老股东歌尔微电子、三七互娱等继续加码。据悉，这是继今年3月完成B+轮数亿元战略融资以来的又一轮融资。

晶湛半导体吸引众多新老投资方的关键在于其在氮化镓材料方面的领先技术及布局。晶湛半导体创始人、总裁程凯博士表示将加大研发和技术投入，加速推进GaN材料在汽车电子等领域的应用。

01氮化镓材料的优势

氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)是第三代半导体材料的代表，与新能源汽车、光伏、5G、消费快充等高成长性下游领域深度绑定。

第三代半导体材料禁带宽度大，具有击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优势。因此其在提升车体轻量化、系统高效化和长程续航等方面发挥重要作用。

业内人士表示，在一辆电动车里面，氮化镓芯片的潜在市场总空间超过250美元，其中，主驱动的应用接近200美元，车载充电器大约50美元，DC/DC的逆变器大概15亿美元，到2025年电动汽车中氮化镓芯片市场机会总值超过25亿美元/年。

另外，激光雷达，电池管理系统、无线电力传输系统、车载信息娱乐系统、以及新型高效车用照明、车载微显示等都离不开高品质氮化镓材料的支撑。

有数据显示，氮化镓上车，可使充电时间减少了60%，且车载充电器的体积和重量不会影响到本身车的重量；在逆变器上，相比硅基功率器件，氮化镓能节能70%，可增加5%的续航。

得益于氮化镓对汽车充电、续航等方面的效果会更突出，充电器与逆变器或将是落地效果最好的零部件领域。

第三代半导体材料未来成长空间广阔，全球氮化镓器件市场规模不断扩大，从2018年的116.54亿美元增长至2021年的219.22亿美元，对应的复合增长率为17.22%。

02突围不易，氮化镓应用的难点有哪些？

目前氮化镓在电动车的应用还处于早期。从应用端来看，2021年光电氮化镓器件占比市场份额最大，占比为65%；其次为射频氮化镓器件占比为30%。

现在车用氮化镓功率器件仍受可靠性、产品模式、生产模式、设计工艺等方面困扰，尤其是，氮化镓技术的难点在于晶圆制备工艺。

另外，对氮化镓器件的测试非常重要，一旦氮化镓作为安全性器件，最重要的是可靠性；

还有就是验证周期较长，也是一大弊端，目前国内已有众多企业推出了相应产品，并已陆续开始进行上车验证，验证周期较长，落地效果有待进一步观察。

从地域角度来看，氮化镓技术掌握在欧美日企手中，比如日本方面在2022年7月利用氮化镓研发的逆变器，已首次成功应用在电动汽车上，有望让电动汽车节能20%以上。

中国技术方面相对薄弱。我国氮化镓材料与器件原始积累相对薄弱，倾向于军工方面，在汽车领域依然是个新的挑战。

以上都是氮化镓器件在车用市场突围时，要经历的难关。

氮化镓的可替代性危机同样值得关注。同是第三代半导体材料，相比之下，碳化硅更获车厂青睐。

特斯拉的Model 3就使用到碳化硅，成为第一家使用SiC功率器件的车企。国内车企比亚迪、蔚来、小鹏、吉利等纷纷布局了碳化硅。

碳化硅最主要的优势是超高压的场景，在高铁、在汽车里面超高压部分元器件都是碳化硅的主打市场。

氮化镓要想不被碳化硅降低存在感，只能在高压方面冲击，目前行业技术已经突破1200V这个坎。2022年4月，比利时方面通过1200V GaN-on-QST外延技术，成功将氮化镓的工作电压提升至1200V。

氮化镓应用任重而道远，晶湛半导体如此受热捧也表明市场依旧看好氮化镓的未来发展。