【半导光电】2021 年中国氮化镓 ( GaN ) 行业市场供需现状分析

本文核心数据：GaN 晶圆制造产线汇总、氮化镓 ( GaN ) 产能、SiC、GaN 电子电力和 GaN 微波射频产值、SiC、GaN 电力电子器件下游应用领域

供给端——氮化镓产值逆势增长

氮化镓是一种无机物，化学式 GaN，是氮和镓的化合物，是一种直接能隙 ( direct bandgap ) 的半导体，自 1990 年起常用在发光二极管中。此化合物结构类似纤锌矿，硬度很高。氮化镓的能隙很宽，为 3.4 电子伏特，可以用在高功率、高速的光电元件中。

在 GaN 电力电子产线方面，截至 2020 年底，我国已有 7 条 GaN-on-Si 晶圆制造产线，另有约 4 条 GaN 电力电子产线正在建设。

GaN 射频产线方面，截至 2020 年底，我国有 5 条 4 英寸 GaN-on-SiC 生产线，约有 5 条 GaN 射频产线正在建设。

根据 CASA Research 数据显示，在 GaN 电力电子方面，GaN-on-Si 外延片折算 6 英寸产能约为 28 万片 / 年，GaN-on-Si 器件 / 模块折算 6 英寸产能约为 22 万片 / 年。

在 GaN 微波射频方面，SiC 半绝缘衬底折算 4 英寸产能约为 18 万片 / 年，GaN-on-SiC 外延片折算 4 英寸产能约为 20 万片 / 年，GaN-on-SiC 器件 / 模块折算 4 英寸产能约为 16 万片 / 年。2020 年，新能源汽车、PD 快充、5G 等下游应用市场增长超预期，国内现有产品商业化供给无法满足市场需求，尤其是 SiC 电力电子和 GaN 射频存在较大缺口。这也导致我国第三代半导体各环节国产化率较低，超过八成的产品依赖进口。

在国内大半导体产业增长乏力的大背景下，我国第三代半导体产业实现逆势增长。根据 CASA 的统计，2020 年我国 SiC、GaN 电子电力和 GaN 微波射频产值合计达到 105.5 亿元，同比增长 69.61%。

需求端——国防领域为氮化镓射频器件主要需求领域

目前，GaN 主要应用在射频及快充领域。SiC 重点应用于新能源汽车和充电桩领域。我国作为全球最大的新能源汽车市场，随着下游特斯拉等品牌开始大量推进 SiC 解决方案，国内的厂商也快速跟进，以比亚迪为代表的整车厂商开始全方位布局，推动第三代半导体器件的在汽车领域加速。笫三代半导体器件在充电桩领域的渗透快于整车市场，主要应用是直流充电。

( 注：电网、风力发电市场占比不足 1%，未在图中显示 )

国防军事与航天应用是我国 GaN 微波射频器件的主要应用领域，2020 年市场规模占整个 GaN 射频器件市场的 53%; 其次是无线基础设施，下游市场占比为 36%。