氮化鎵的“上車”空間，可能沒有想象中那么美好？
電子發燒友網報道（文/梁浩斌）碳化硅在新能源汽車上如魚得水，同為第三代半導體的氮化鎵，目前市場則主要集中在消費電子領域，在消費電子市場站穩之后，其實業界也一直希望能夠將氮化鎵應用市場進一步拓展，比如導入到汽車應用中。
那么如今氮化鎵在汽車領域的應用進展如何？
汽車座艙無線充電、激光雷達先行
過去在電子發燒友與多位業內人士的交流中了解到，如今頭部氮化鎵公司，其實他們的團隊至少十多年前就開始對氮化鎵器件進行研究，但氮化鎵器件的整個工藝真正可以實現量產，卻是在2014年左右。
目前市面上主流的氮化鎵功率器件都采用硅基氮化鎵，也有少數廠商走的是藍寶石基氮化鎵路線。采用硅基氮化鎵的主要原因，是半導體硅片產業鏈的成熟，使得其材料價格方面比較有優勢。
但即便2014年已經能夠量產出硅基氮化鎵器件，最終落地應用，大規模出貨還是在2019年才開始。期間主要是針對高頻系統的設計進行優化，當然還有手機廠商的快充需求下，持續投入到氮化鎵的應用上，共同促進了氮化鎵生態、制造工藝的完善。
所以，在手機快充大規模應用氮化鎵，以及無線充電的普及下，對充電功率的需求逐漸轉移到汽車上。于是汽車座艙內的手機有線充電接口、無線充電面板，也就成為了氮化鎵最早在汽車上落地的應用場景。
另一方面，隨著汽車智能化水平提高，自動駕駛的需求下，讓激光雷達市場迎來爆發。而激光雷達上，因為高頻信號對器件快速開關能力的需求，氮化鎵所具備的高電子遷移率特性，可以提高晶體管的開關轉換速度，且整體器件功率密度高，十分合適在對體積要求較高的車載激光雷達中應用。
氮化鎵器件應用于激光雷達的方案/電子發燒友攝
因此，目前氮化鎵在汽車上的應用，主要還是在于座艙內快充以及激光雷達等場景。
氮化鎵在汽車OBC、主驅等高壓應用，前景真的很好嗎？
相信如果一直關注三代半產業的讀者，近幾年應該看到過不少關于氮化鎵汽車應用的報道，從很多市場研究報告中都能看出很多廠商在布局，市場前景一片大好。而產生這個疑問的原因是，近期在展會上與一些氮化鎵廠商的市場人員交流時，發現盡管這些廠商自己有布局汽車領域的應用，比如OBC、DC-DC等，但他們也向筆者透露車企對在主驅、OBC上應用氮化鎵產品的意愿不太強烈。相比之下，氮化鎵廠商可能更加看好充電樁、光伏等應用。
其中原因大概有兩點，一是在性能上，汽車主驅或者OBC等高壓應用中氮化鎵的性能相比碳化硅是有差距的，而成本上氮化鎵又不及硅基器件，車企從性能和成本兩個方面都沒有太大的驅動力去使用氮化鎵；二是氮化鎵沒有在新能源汽車高壓電路中大規模應用的案例，車企往往不愿意冒這個風險，特別是在涉及到汽車運行安全的主驅中。
同時，有小道消息稱，某氮化鎵大廠此前宣稱其氮化鎵器件獲得某國際汽車巨頭的大額產能協議，但實際上該汽車巨頭只是測試樣品，而目前也沒有真正在高壓系統中采用氮化鎵的計劃。（該消息暫未經多方證實）
另一方面，我們又能夠看到，近年國內外確實都有很多氮化鎵的汽車應用樣品亮相。比如去年聞泰科技旗下安世半導體與縱目科技聯合開發的11kW氮化鎵車載無線充電控制器，據稱已經滿足量產條件，并且在高合汽車上完成了裝車驗證。
而更早前，安世還展出了與上海電驅動聯合研制的“新能源汽車GaN功率組件及電機控制器”，實現氮化鎵在主驅上的應用。
除此之外，去年吉利子公司威睿也與納微半導體合作建立實驗室，表示將采用納微的氮化鎵以及碳化硅產品打造電動汽車高壓產品。
而一些Tier1廠商，也推出了多款汽車高壓產品，包括海拉、GaN Systems、Marelli 的氮化鎵OBC。并且，在器件方面，目前已經有廠商推出900V氮化鎵器件，可以用于電動汽車高壓平臺上，而1200V的氮化鎵目前研究進展也似乎較為順利，距離量產供貨或許已經不遠。
小結：
從當前的市場上看，氮化鎵在下游車企中的接受程度較低，而產業鏈上游的器件設計、Tier1等廠商則在積極推動氮化鎵的汽車應用。這顯然是新能源汽車市場的增長前景大，需求預期導向的上游布局加速。不過，上下游的產業發展一直以來也是互相推進的，氮化鎵當前在汽車上應用的問題，其實隨著上游的努力，都會逐漸解決，畢竟氮化鎵確實具備其一定應用上的優勢，比如在一定條件下相比硅和碳化硅工作效率更高，更節能等。
或許可以這么說，當前氮化鎵的汽車高壓應用，急需一家車企來當第一個吃螃蟹的人。
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