GaN Semiconductor Devices Market

全球氮化镓半导体器件市场概览

2023 年，氮化镓半导体器件市场规模为 109.985 亿美元。预计到 2032 年，氮化镓半导体器件行业规模将从 2024 年的 132.5319 亿美元增长到 602.342 亿美元，预测期内（2024 - 2032 年）的复合年增长率 (CAGR) 为 20.83%。

氮化镓 (GaN) 是一种二元 III/V 族直接带隙半导体，非常适合用于制造能够在高温下工作的高功率晶体管。它是一种非常坚硬、机械稳定的宽带隙半导体，在击穿强度、开关速度、热导率和导通电阻方面均显著优于硅基器件。 GaN因其优于硅器件的特性（例如优异的高频特性）而开始得到广泛应用。随着全球能源需求的不断增长，采用GaN技术将有助于满足需求，同时将碳排放降至最低。事实证明，GaN 的设计和集成能够打造出碳足迹比老式、速度较慢的硅芯片低十倍的下一代功率半导体。

来源：二手资料研究、一手资料研究、MRFR 数据库和分析师评论

GaN 半导体器件市场机遇

• 在电动和混合动力汽车中的应用

随着电动和混合动力汽车的使用日益增多，GaN 半导体器件市场预计将在未来蓬勃发展。装有电动机并由可外部充电的电池供电的车辆称为电动汽车。电动汽车使用由氮化镓半导体制成的高效功率晶体管和集成电路。 GaN 半导体器件与硅相比具有多种优势，包括在电动汽车应用中具有 3 倍的带隙和 10 倍的击穿电场强度。

例如，负责收集、分析和传播能源信息的美国政府机构美国能源信息署 (EIA) 于 2021 年 10 月报告称，2020 年全球使用的轻型汽车 (LDV) 为 13.1 亿辆，预计到 2050 年将达到 22.1 亿辆。同样，预计电动汽车 (EV) 或任何带有充电端口的 LDV 数量将从 2020 年占全球 LDV 车队的 0.7% 增加到 2050 年的 31%，即 6.72 亿辆。因此，电动汽车和混合动力汽车日益普及推动了 GaN 半导体器件市场的发展。

GaN 半导体器件市场组件细分洞察：

GaN 半导体器件 - 器件洞察

基于器件，GaN 半导体器件市场细分包括晶体管、二极管、整流器、电源 IC、电源和逆变器、放大器、照明和激光器、交换系统等。晶体管细分市场在 2022 年占据了大部分份额，为市场收入贡献了约 28.0%。晶体管市场细分市场的市场份额最高。由于电信基站对功率晶体管的需求不断增长，尤其是在蓬勃发展的 4G 技术支持市场，氮化镓基功率晶体管变得越来越受欢迎。晶体管领域的巨大市场份额受到传统硅基晶体管逐渐被淘汰的影响，硅基晶体管效率更高，能够满足高功率和高频率的需求。

GaN 半导体器件垂直洞察

基于垂直细分市场，GaN 半导体器件市场细分包括汽车、工业、国防与航空航天、消费电子、电信、医疗及其他。消费电子领域在 2022 年占据了大部分份额，为市场贡献了约 25.9% 的收入。GaN 半导体器件正在缓慢但稳步地进入各种消费产品类别，例如笔记本电脑、显示器、移动设备等，从而加速了收入增长率。由于高亮度照明以及高效电源转换和切换在消费领域的普及，预计该行业的许多领域将对GaN光电半导体和功率半导体器件产生巨大的需求。

资料来源：二手资料研究、一手资料研究、MRFR数据库和分析师评论

GaN半导体器件晶圆尺寸洞察

根据晶圆尺寸，GaN半导体器件市场细分包括2英寸、4英寸、6英寸和6英寸以上。按晶圆尺寸计算，4英寸晶圆在2022年占据大部分市场份额，贡献了33.4%的市场份额。在预测期内，4 英寸晶圆类别占据了最大的市场份额。这种扩张是由于对光电子设备、电信前端、高功率放大器和高温设备的需求不断增长。4 英寸基板在空间通信应用中的多功能性也有望刺激扩张。

GaN 半导体器件类型洞察

根据类型，GaN 半导体器件市场细分包括功率半导体、射频半导体和光电半导体。按类型划分，光电半导体细分市场在 2022 年占据大部分市场份额，贡献了 35.7% 的市场份额。光电半导体细分市场占据了很大的市场份额。该市场主要受消费电子产品对更高效率日益增长的需求驱动，包括 LED、计算机、手持电子设备和工业应用。此外，它在医疗保健和汽车行业等领域也越来越知名。 LED 显示屏和平视显示器需求的不断增长是该市场扩张的重要驱动力。

图 2：GaN 半导体器件市场，按类型，2022 年和 2032 年（百万美元）

来源：二手资料研究、一手资料研究、MRFR 数据库和分析师评论

GaN 半导体器件区域洞察

按地区，该研究提供了对北美、欧洲、亚太地区、中东和非洲以及南美的市场洞察。就收入而言，亚太地区在 2022 年的 GaN 半导体器件市场中占有 46.9% 的最大份额，预计在预测期内仍将保持主导地位。关键参与者的存在和对该地区基础设施发展的关注促进了市场增长。预计亚太地区 GaN 半导体器件市场在预测期内将大幅增长。由于技术的不断进步以及由此产生的对有效和高性能射频组件的需求，预计亚太地区行业在预测期内将以所有区域市场中最快的速度增长。中国和日本等国家是该地区最大的消费电子产品制造商，包括 LED 显示器、手机和游戏机。这极大地推动了当地市场的扩张。此外，

2022 年 6 月- 塔塔钢铁有限公司（“塔塔钢铁”）宣布，其子公司塔塔钢铁长材有限公司（“TSLP”）已完成对年产 100 万吨的 Neelachal Ispat Nigam 有限公司（“NINL”）93.71% 的股份的收购，这些股份来自 MMTC 有限公司、NMDC 有限公司、MECON 有限公司、印度重型电气有限公司、奥里萨邦工业促进和投资公司有限公司、奥里萨邦矿业公司有限公司、印度总统府和奥里萨邦政府。

图 3：2022 年各地区 GAN 半导体设备市场规模 & 2032

来源：二手资料研究、一手资料研究、MRFR 数据库和分析师评论

此外，市场报告中研究的主要国家包括美国、加拿大、德国、法国、英国、意大利、西班牙、中国、日本、印度、澳大利亚、韩国和巴西。

北美是该地区第二大市场。预计北美将在预测期内主导 GaN 半导体器件市场，因为该地区在氮化镓半导体技术方面投入了大量资金，并且该地区在多个垂直行业广泛使用复杂的电子产品。预计美国政府推出的基于GaN的功率半导体器件开发计划将提升北美市场对MBE系统的兴趣。

由于军事、紧急医疗服务以及海上油气开发对半导体器件的需求增加，预计欧洲将在预测期内见证GaN半导体器件市场的最快增长。此外，航空航天工业和一些知名公司正在推动欧洲GaN半导体器件市场的扩张。不断扩张的消费电子市场也对该地区GaN半导体器件行业产生了影响。

由于对氮化镓半导体技术的大量投资以及当代电子产品在该地区不同行业的广泛应用，预计世界其他地区的GaN半导体器件市场在预测期内将大幅增长。

GaN半导体器件主要市场参与者及竞争洞察

GaN半导体器件市场在不同类型和地区均拥有强大的影响力，竞争激烈，主要由成熟的单一业务供应商主导。这些供应商拥有强大的地理覆盖范围和合作伙伴生态系统，以满足多样化的客户群体需求。GaN 半导体器件市场竞争激烈，许多供应商提供类似的产品和服务。

市场的主要参与者包括富士通有限公司、松下公司、德州仪器、欧司朗光电半导体、科锐公司、东芝、爱思强、英飞凌科技、罗姆公司、恩智浦半导体、荷兰皇家飞利浦电子公司等。飞利浦是半导体行业的领先创新者，不断开发基于 GaN 的新技术。例如，2022 年，飞利浦宣布开发出一种据称是全球最高效的新型 GaN 功率晶体管。飞利浦提供各种基于 GaN 的产品，包括功率晶体管、射频放大器和 LED。这使得飞利浦能够满足从消费电子产品制造商到工业电力用户的广泛客户需求。

GaN 半导体器件市场的主要公司包括

• 富士通有限公司
• 松下公司
• 德州仪器
• 欧司朗光电半导体
• 科锐合并
• 东芝
• 爱思强SE
• 英飞凌科技
• 罗姆有限公司
• 恩智浦半导体
• KoninklijkePhilips N.V.
• Qorvo
• 高效电源转换公司
• 台湾积体电路制造公司
• 英特尔公司
• 格罗方德半导体
• 半导体制造国际公司

GaN半导体器件行业发展

2024年4月：伟萃半导体与GaN公司Transphorm发布了两款新型GaN系统级封装(SiP)，专为高性能、小尺寸USB-C电源适配器而设计，可用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、耳机、无人机、扬声器或相机等设备。这些新型器件与伟萃去年发布的旗舰级 GaN SiP 相结合，构成了基于 Transphorm SuperGaN 平台的首个 SiP 产品系列。

2023 年 9 月：镓半导体推出 2.4-2.5GHz 300W 预匹配分立式碳化硅基氮化镓 (GaN-on-SiC) 高电子迁移率晶体管 (HEMT) - GTH2e-2425300P ISM CW 放大器，专为广泛的工业、科学和医疗应用而设计；包括但不限于半导体等离子体源以及用于合成钻石生产的微波等离子体化学气相沉积 (MPCVD) 设备。迄今为止，射频功率能力的效率尚无先例！它由 50V 电源轨供电，工作频率范围为 2.4GHz 至 2.5GHz，其效率等级颠覆了所有已知的射频功率能力基准。这款HEMT体现了ROHM的理念——致力于提升射频性能，其产品峰值效率高达75%以上，脉冲模式工作时间10微秒，占空比高达100%。

日本功率半导体制造商ROHM株式会社于2023年8月宣布开发B​​M3G0xxMUV-LB系列EcoGaN功率级IC，该系列IC内置栅极驱动器，针对工业和消费应用（包括数据服务器等）中的主电源进行了优化。消费电子和工业领域对节能减排的要求日益提高，以满足全球可持续发展目标；然而，在提高效率的同时，小型化不应损害可靠性。因此，与硅 MOSFET 相比，处理 GaN HEMT 的栅极需要特别注意，这需要专用的栅极驱动器。

2022 年 4 月：在莫斯科举行的国家石油和天然气论坛上，TMK 宣布，它专注于在 TMK 研发中心推出用于将二氧化碳注入地下的管道的新钢种，以提高防腐蚀和运行可靠性。

2022 年 4 月： TMK 宣布收购 Chelpipe。此次收购包括生产、分销和服务资产、废料收集和处理单元，以及与Chelpipe主干管道系统运营相关的其他资产。

GaN半导体器件市场细分

GaN半导体器件展望

• 晶体管
• 二极管
• 整流器
• 功率IC
• 电源和逆变器
• 放大器
• 照明和激光
• 开关系统
• 其他

GaN半导体器件垂直展望

• 汽车
• 工业
• 国防与国防航空航天
• 消费电子产品
• 电信
• 医疗
• 其他

GaN半导体器件晶圆尺寸展望

• 2英寸
• 4英寸
• 6英寸
• 超过 6 英寸

GaN半导体器件类型展望

• 功率半导体
• 射频半导体
• 光电半导体

GaN半导体器件区域展望

• 北美
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 英国
  • 德国
  • 法国
  • 意大利
  • 西班牙
  • 其余部分欧洲
• 亚太地区
  • 中国
  • 日本
  • 印度
  • 澳大利亚
  • 韩国
  • 亚太地区其他地区
• 行
  • 拉丁美洲
  • 中东和中东地区非洲