全球功率半导体领导者英飞凌(Infineon)近日正式发布白皮书《2026年GaN技术展望》,深度揭示了氮化镓(GaN)技术在未来几年的发展趋势、创新突破及其在塑造可持续未来中的关键作用 。
英飞凌指出,氮化镓(GaN)正作为一种变革性创新技术脱颖而出,在AI数据中心、人形机器人及电动汽车等领域不断突破功率电子的极限。
英飞凌高级副总裁Johannes Schoiswohl博士表示,公司正通过推进具备可扩展性的300mm GaN功率晶圆技术,使单片晶圆的芯片数量提升至原来的2.3倍,从而显著降低成本,使其接近传统硅技术。
市场预测显示,2026年将成为GaN行业发展的关键转折点,全球市场规模预计将同比增长50%至58%,并在2030年前实现约100亿美元的累计收入潜力。这一快速增长得益于自2025年开始的大规模产能爬坡,以及GaN在消费类电子产品普及后,正加速进入数据中心架构、光伏逆变器和汽车OBC等全新应用阶段。
在产品创新方面,双向开关(BDS)被视为最重要的技术突破之一,它通过单片集成取代传统的背靠背方案,显著缩小了芯片尺寸并降低了寄生电感 。预计到2026年,设计人员将发掘BDS在光伏和电动汽车之外的更多用途,如功率等级超过10kW的AI服务器电源、大功率充电器及电机驱动系统等。
此外,英飞凌还在探索垂直GaN(GaN-on-GaN)、蓝宝石衬底及金刚石衬底等前沿材料,并开发集成功率模块(IPM)以解决寄生电感和热密度等物理挑战。未来的控制器IC还将通过集成电流和温度感测、故障检测等SoH功能,利用系统信息提升智能化运行水平与安全性。
针对AI数据中心的应用,设计人员预计在2026年突破功率密度瓶颈,将GaN的应用从电源单元(PSU)扩展至电池备用单元(BBU)和中间总线转换器(IBC)。基于GaN的电源可将功率损耗降低50%,在算力每3.4个月翻一番的背景下,这对于支撑到2030年占全球耗电量7%的数据中心至关重要。
同时,汽车市场也将在2026年深度拥抱GaN技术,通过AEC-Q测试的汽车级器件能够助力48V架构革新,提升动力系统性能并降低10%以上的系统成本。
在机器人领域,GaN将实现更轻量化的设计和更精准的运动控制,使人形机器人的关节更加紧凑,电机驱动器体积可缩小40%。
(集邦化合物半导体整理)
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