
未来5年增长515倍
汽车GaN需求近400亿元?

不过,行业人士普遍反映该数字偏小。据GaN Systems首席执行官Jim Witham估算,目前GaN全球市场的规模约为80亿美元(约512亿人民币),到2025年将增长到180亿美元(约1252亿人民币),其中60亿美元(约384亿人民币)将来自电动汽车。
同时,Witham还表示,电动汽车市场非常诱人,“燃油车中的半导体价值约为200美元/辆,而电动汽车中的半导体价值约为600美元,多出了400美元的巨大全新的市场。”

TI、意法、安世等7股力量
推动GaN进军汽车市场
☑ 前段时间,imec和AIXTRON宣布,8英寸硅基GaN的工作电压已经达到1200V,硬击穿电压超过1800V(.点这里.)。

☑ 5月6日,意法半导体发布了高性能车规级GaN产品系列STi2GaN,目前已经与主要合作伙伴建立密切合作关系。
☑ 5月11日,宜普电源转换公司(EPC)推出了1.5kW的两相48V/12V双向转换器EPC9137。
☑ 早在2019年11月,安世半导体(Nexperia)就发布了首款AEC-Q101认证的650V、50mΩ氮化镓功率器件。3月11日,安世半导体宣布与联合汽车电子(UAES)达成合作,双方将在车载充电器、高压DC-DC直流转换器等项目中开展研发合作。

☑ 2019年2月,Transphorm发布了通过汽车(AEC-Q101)认证的第三代GaN FET。2020年5月,Marelli宣布与Transphorm建立了合作伙伴关系,提高对电动汽车技术的投资。2020年12月,Transphorm发布了专为电动汽车设计的SuperGaN首个样品。
☑ 2020年12月,德州仪器(TI)推出了首款带集成驱动器、内部保护和有源电源管理的650V和600V GaN FET,分别面向汽车和工业应用。据介绍,TI的GaN经过了长达4000万小时的可靠性测试,可以承受高于720V的浪涌。

☑ 2020年10月20日,GaN Systems推出通过AEC-Q101认证的650V、60A晶体管系列。
颠覆汽车设计?
GaN比SiC好10倍?
在逆变器应用方面,Wiener透露,2020年GaN Systems与客户合作进行了对比测试,以Tesla Model S为例,相比传统的Si IGBT牵引逆变器,GaN逆变器续航能力增加了6-10%,而且GaN解决方案将冷却系统尺寸减小了40%。据了解,法国BrightLoop在其DC / DC转换器系列中整合了GaN Systems的晶体管。
据GaN Systems估计,GaN可以为电动汽车制造商节省11亿美元(约70亿人民币),并将续航里程增加6%以上。

德州仪器GaN产品营销团队成员Ramanan Natarajan指出,“以氮化镓制作的宽能隙开关,加上优化的高速闸极驱动器,未来可望颠覆整个产业,因为这种组合能减少磁性元件体积60%,大幅降低整体重量与成本”。
预计到2025年,全球售出的每10辆汽车中,就有一辆是48V轻度混动车。根据EPC的测算,与硅MOSFET解决方案相比,他们公司的DC/DC转换器速度提高了3倍、体积和重量减轻了35%以上,而且效率提高了1.5%,并降低了整个系统的成本。
甚至相比SiC方案,Wiener认为,从性能、成本、生产能力和可靠性这些标准来看,GaN甚至比SiC好2-10倍。“我们看到客户默认使用GaN,他们通常在800V及更高的应用中才选择使用SiC。”
根据Transphorm的说法,与SiC相比,他们的Gen V GaN FET功率损耗降低了25%以上,“这极大地增强了GaN在EV电源转换市场中的潜力”。