2025年，氮化镓和碳化硅功率半导体市场的市值将由4亿美元增至30亿美元

[据今日半导体网站2019年7月3日报道]  根据全球市场调查公司最新发布的报告，2025年，氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)功率半导体市场的市值将由4亿多美元增至30亿美元以上。

功率半导体装置在各种功率设备中的广泛应用，促进了GaN和SiC功率半导体市场的发展。该公司指出，传统硅基器件的耗材高，就快接近规定的上限，而碳化硅与氮化镓的击穿场强高于硅，因此它们风靡于各种相关行业。不仅如此，GaN和SiC的带隙更大、热能更高，能承受更高的温度和电压，用来替代硅也较为合适。这两种化合物制成的设备在光伏(Pv)逆变器、混合动力装置等领域占有一席之地，GaN和SiC功率半导体市场因而得到了蓬勃发展。

各大电力行业都饱受设备能耗高的困扰，这个问题在电力转换过程中尤为凸显，因此，功率的高低是确保设备良好性能的一个关键性因素。要想让功率达到理想标准，耗费的成本也就更高了。因此，电力行业都在寻找更为合适的材料，可以让功率达到所需标准的同时又节省成本。在此背景下，GaN和SiC功率半导体市场迎来了春天，实现快速增长。由这两种化合物制成的宽带隙(WBG)器件使得制造高功率密度、封装较为严密的电子设备不再那么遥不可及。功率半导体行业致力于制造更轻、成本更低的部件，GaN和SiC电力半导体市场也就有了发展的契机。

在多种功率半导体设备中，GaN能够增强电子性能，提高功率容量，因此，GaN功率器件的发展潜力较大。GaN具备高功率密度、系统小型化与功率容量高等特点，在晶体管领域就比硅更具优势。多年以来，功率半导体行业多采用硅来制造器件，不过，企业现在愈发注重提高大功率系统GaN器件的可靠性。GaN器件的产量呈指数式增长，有望于带动GaN和SiC功率半导体市场的增长。

半导体产业的发展状况是影响GaN和SiC功率半导体市场的关键因素之一。根据半导体工业协会(SIA)发布数据，倘若按地区划分，美国半导体工业的销售额占全球近一半之多，2018年，该地区半导体设备的销售额超过了2000亿美元。据悉，美国半导体工业将其收益的五分之一都用于研发，这也是为何美国能成为全球半导体市场的重要地带。

据估计，GaN和SiC功率半导体市场将在可再生能源应用中大放异彩。有了GaN和SiC功率半导体制成的设备，PV逆变器就能更高效地完成电力转换。碳化硅嵌入式PV逆变器的开关损耗更低、系统效率更高。SiC器件可令PV逆变器减少散热、提高功率密度、减小无源元件的尺寸。太阳能PV逆变器的广泛应用或将带动印度和中国等国家GaN和SiC功率半导体市场的发展。报告指出，这些国家鼓励使用可再生能源的举措，为功率器件打开了市场。根据印度新能源和可再生能源部(MNRE)发布的数据，包括印度在内的国家正积极致力于提高太阳能产能，以实现2022年太阳能产能达到175千兆瓦的目标。此外，2016年到2017年间，印度的风能产能增加了5.5千兆瓦。以上数据均预示了GaN和SiC功率半导体市场潜力巨大。

该报告指出，绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块的广泛应用是促进GaN和SiC功率半导体市场发展的一个重要因素，IGBT模块在地铁、电力传动柴油机车、有轨电车与高铁等铁路牵引动力领域也大受欢迎。SiC具备高功率、低能耗的特点，因而得以应用于IGBT模块。像ABB公司这样的自动化企业会在铁路应用中使用提供IGBT模块。

报告还指出，器件成本较高在一定程度上也制约了GaN和SiC功率半导体市场发展。多年来，半导体行业都在使用传统硅材料制造的功率器件，一时半会还无法弃用传统硅，选用GaN这样的材料制造功率器件。纵是如此，GaN和SiC的优势和特性还是会推动GaN和SiC功率半导体市场的发展。

诸多公司愈发青睐于制造体型更小、效率更高的功率半导体设备，三菱电气公司（Mitsubishi Electric Corp）、英飞凌科技公司（Infineon Technologies AG）、罗姆半导体公司(ROHM Semiconductor)与恩智浦半导体(NXP Semiconductors)是GaN和SiC功率半导体市场的一些主要参与者。这些公司都致力于相关设备的研发（R&D），GaN和SiC功率半导体市场的技术水平也因而突飞猛进。举个例子，2018年，英飞凌科技公司公司将其收益的11%都用于功率半导体的研发。与此同时，该公司正尝试提高功率半导体的产能，具体措施包括在2018年5月大批量生产碳化硅MOSFET产品。