华金证券:国内外厂商加速布局氮化镓市场 关注供应链完整的相关产业龙头厂商

GaN作为一种宽禁带材料,和硅等传统半导体材料相比,能够在更高压、更高频、更高温度环境下运行。

智通财经APP获悉,华金证券发布研究报告称,据韩国媒体BusinessKorea报导,三星电子即将进军氮化镓(GaN)市场,目的是为满足汽车领域对功率半导体需求。GaN作为一种宽禁带材料,和硅等传统半导体材料相比,能够在更高压、更高频、更高温度环境下运行。与SiC相比,GaN在成本方面表现出更强潜力。据集邦咨询数据,GaN功率器件规模有望超13亿美元,国内外厂商加速布局。建议关注国内研发能力强,供应链完整且布局氮化镓相关产业龙头厂商。

事件:根据韩国媒体BusinessKorea报导,三星电子即将进军氮化镓(GaN)市场,目的是为满足汽车领域对功率半导体需求。三星电子近期在韩国、美国举办的“2023三星晶圆代工论坛”活动宣布,将在2025年起,为消费级、资料中心和汽车应用提供8寸氮化镓晶圆代工服务。

华金证券主要观点如下:

成本潜力更强且易集成其他半导体器件,可同时涵盖射频和功率领域。

GaN作为一种宽禁带材料,和硅等传统半导体材料相比,能够在更高压、更高频、更高温度环境下运行。与SiC相比,GaN在成本方面表现出更强潜力,且GaN器件为平面器件,与现有Si半导体工艺兼容性强,使其更易与其他半导体器件集成,GaN可同时涵盖射频及功率领域,在高功率及高频率领域应用效果出色。根据TrendForce预测,GaN功率应用市场中,2025年消费电子领域占比最高(61%),新能源汽车占比由1%上升至2025年的17%,电信及数据中心、工业、其他等领域2025年占比分别为16%、4%、2%。

前端PFC电路中采用GaN电力电子器件及基于GaN高频无线感应充电,有望成为GaN功率产品在消费电子领域新增长点。

2021年GaN快充作为手机标配已成为市场主流,百瓦级GaN快充产品增加。通过PFC+LLC拓扑结构,百瓦级GaN快充以SiC二极管搭配GaN开关管,同时实现提高使用效率与缩减体积,受到广大厂商推崇。此外,在大功率快充产品前端PFC电路中采用GaN器件,及研发基于GaN高频无线感应充电产品提升无线充电性能,有望成为未来GaN功率产品在消费电子领域新增长点。根据CASAResearch数据,2021年国内PD快充用GaN电力电子器件市场规模约6.5亿元,预计2026年可达50亿元,年均增速约50%,折算到上游晶圆(6英寸GaN-on-Si)需求量约为67.7万片。

较硅基功率器件更节能,可应用于多汽车部件。

在同等体积下,使用GaN材料车载充电器重量可大幅度下降,并提高逆变效率(在逆变过程中,消耗电路能耗下降),在上述基础上,汽车可维持相对较轻重量,同时提升逆变效率,可有效增加汽车续航里程。根据半导体投资联盟数据,在逆变器领域,相较硅基功率器件,GaN可节能70%,可增加5%续航。根据集微咨询分析,GaN芯片可应用于新能源汽车激光雷达(100VGaN)、DC-DC48V/12V(100VGaN)、牵引逆变器(650V/900VGaN)、车载充电机(650V/900VGaN)、DC-DCHV(650V/900VGaN)等汽车部件。

GaN功率器件规模有望超13亿美元,国内外厂商加速布局。

根据集邦咨询数据,2022年全球GaN功率器件市场规模为1.8亿美元,到2026年全球GaN功率器件有望达13.3亿美元,年均复合增长率高达65%。面对庞大市场需求,众多半导体厂商开始扩充产线,加速布局GaN市场。国际厂商方面,英飞凌宣布以8.3亿美元收购GaNSystems,并斥资20亿欧元对碳化硅及氮化镓进行扩产;DBHi-Tech目标在2024年完成氮化镓产品开发,2025年开始商业化生产;BelGaN收购Onsemi位于比利时6英寸晶圆厂,计划将其改造成氮化镓代工厂。国内企业方面,三安光电(600703.SH)、华润微(688396.SH)、英诺赛科、赛微电子(300456.SZ)、珠海镓未来等厂商等加速布局氮化镓并推进产品落地和商用。

风险提示:宏观经济形势变化风险致使产业链受到冲击;氮化镓研发进度不及预期;氮化镓在各下游领域渗透率不及预期。

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