回顾2024年，碳化硅和氮化镓行业在多个领域取得了显著进步，并经历了重要的变化。展望2025年，行业也将面临新的机遇和挑战。为了更好地解读产业格局，探索未来的前进方向，行家说三代半与行家极光奖联合策划了《第三代半导体产业-行家瞭望2025》专题报道。
本期嘉宾是能华半导体董事长朱廷刚博士。接下来，我们将继续邀请更多领军企业参与《行家瞭望2025》，敬请期待。
氮化镓市场渗透率提高
能华营收、产能持续增长
行家说三代半：2024年全球GaN功率半导体市场增速较去年有所下降，您如何看待GaN功率半导体需求出现增速放缓的背后原因？
朱廷刚：总体来看，GaN功率半导体市场还是呈增长趋势的，但如大家所见，这几年大环境消费端需求疲软，造成需求的增速放缓。这个现象不止影响到Power GaN，对整个功率半导体市场的影响也是一样的。
但是随着Power GaN的系统方案这些年不断优化，叠加8吋和12吋GaN晶圆量产，价格也持续下降，令更多原本传统的场景也懂用、用得起GaN，所以我们感受到的市场渗透率反而是上升的。
而GaN本身材料的优异性能表现，也在各种不同新的应用场景中看到更多可能性，比如低空经济中也有大量场景可以适配GaN的应用。
行家说三代半：2024年贵公司主要做了哪些关键性工作？取得了怎样的成绩？
朱廷刚：2024年，我们主要还是在研发端持续发力，已经连续第二年中了IEDM评选的论文（注：IEDM为集成电路器件领域的顶级会议，被誉为“器件的奥林匹克盛会”，在世界学术界有很高的声誉）；应用端则持续优化方案，适配市场需求给出性价比更优的方案；市场拓展上也持续深耕发力，举办了一些行业论坛，邀请了氮化镓领域中的行业专家一起探讨新的应用和未来。
相比2023年，去年能华半导体的GaN功率器件营收得到了喜人的增长，已经逐渐在不同的领域渗透进各自头部的品牌客户，目前我们在国内的市占率应该是能排进前五了，而且射频氮化镓器件也在持续增长。
行家说三代半：在产能建设方面，能华有怎样的布局？
朱廷刚：目前我们正在原厂区推进制造中心二期项目的投产，未来产能还将有较大幅度提升，将产能再进一个台阶。目前看到终端品牌大客户，对GaN有非常庞大且稳定的需求，因此目前这些产能还远远不够，扩产不管从哪个角度也将我们的规划。
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布局多元化应用场景
能华“三大技术路线”协同并进
行家说三代半：贵公司是业界唯一兼具三种氮化镓功率半导体技术的企业，既有耗尽型（D-mode）、增强型（E-mode），又有直驱方案，能否谈谈你们这样布局的考量？未来哪种方案将成为市场的主流？
朱廷刚：我们是基于已有的氮化镓技术沉淀和行业经验，还有针对市场需求而布局的D-mode、E-mode、直驱方案三大类产品。
做D-mode主要是因为我个人和团队的从业经验，应该是全球最早做D-mode的一批人，所以先做的D-mode。D-mode主要是为客户提供高性能、高可靠性的氮化镓功率器件解决方案。
而E-mode主要是为了适配客户不同场景的需求。我们的E-mode在设计和工艺上做了一些创新改进以区分与其他的厂家，比如我们的Vth就会比主流的产品高60%左右，可以更好满足客户对可靠性的要求。
而直驱方案则主要面向大电流、大功率的应用场景，例如新能源汽车等。
应该说，三者匹配的是不同的应用场景，都将并驾齐驱。
行家说三代半：能否介绍一下贵公司D-mode产品的核心竞争力表现在哪些方面？
朱廷刚：我们主要是人才和工艺积累带来的优势，上面提到，我们是全球最早做D-mode产业化的团队，在团队磨合、人才梯队建设、工艺积累上有较深的积累，目前D-mode应该是出货量第一并且已经进入了头部品牌客户。
从产品角度而言，我们是改善型级联器件，可以有效降低辐射4-6 dB，同时对于SR MOS 应力降低 20V左右，提升系统效率0.2%以上，有效提升系统性能的同时，帮客户节省系统成本。
行家说三代半：贵公司E-mode（增强型）氮化镓产品的显著的特点之一阈值电压Vth高达2.5V，这能够如何赋能下游用户？
朱廷刚：增强型器件的特点是Qg极低、高频特性好、开关损耗低，因此有利于高频化设计，从而提升系统的功率密度。我们能华的增强型器件Vth高达2.5V，驱动可靠性更高，抗dv/dt和di/dt能力更强，因此其驱动不需要负压关断，驱动电路更加简洁，更加方便客户下游客户使用。
行家说三代半：贵公司的直驱氮化镓方案适用于哪些应用领域？解决了传统氮化镓器件的哪些难点？
朱廷刚：我们的Dr.HEMT耗尽型直驱方案采用自研的专利技术，通过直接驱动耗尽型GaN，可以100%发挥GaN性能优势，集成电路简单，可靠性更高，因此我们定位这种直驱方案为高端工业级应用和汽车级应用，能够解决Cascode结构的系统性能和可靠性受到抑制的问题。
行家说三代半：封装技术也是充分发挥氮化镓性能的关键所在，贵公司2024年推出了工业级247-4四脚封装、双基岛封装等技术，能否介绍一下这些技术优势和好处？
朱廷刚：工业级247-4四脚封装，相较于标准封装是把功率回路和驱动回路分开，可靠性更高，另外它的开通速度是要比标准封装更快，而且开关损耗更小。
双基岛封装是能华半导体针对级联架构推出的一种低成本的封装，它的内部没有绝缘陶瓷基板，所以整体成本下降了比较多，性价比会更高。
行家说三代半：您如何看待低压（＜200V）GaN的发展前景？贵公司在这方面有哪些布局？其技术难点是？
朱廷刚：低压GaN实际在工艺上是比较成熟的，没有特别大的技术难点，主要这部分市场是跟Si竞争，核心点就是成本必须做到足够低，用性能和产能去替代传统Si的市场，目前不少企业已经布局低压氮化镓，实际上也是瞄准低压应用需求。
总体而言，我对这个市场还是比较乐观的，通过双向氮化镓等技术，可以节约总体器件成本，另外如果采用异质衬底，氮化镓也可以快速过渡到12英寸。所以我认为，到了2030年左右，氮化镓就会成功抢占硅的市场，但目前也还在逐渐渗透的过程中。
行家说三代半：您如何看待高压（1200V以上）GaN的发展前景？贵公司在这方面怎样布局？其技术难点有哪些？
朱廷刚：氮化镓在1200V以上领域具有极高的成本优势，仅在衬底端上就可以PK掉碳化硅。未来高电压应用场景将越来越广，因此高电压氮化镓器件的应用也会越来越多。可以想象到，这部分应用的前景需求是异常庞大的。但是目前可能还是需要可靠性的验证，需要些时间，还有市场给予机会。
目前我们推出的1200V氮化镓半导体器件，采用独有的STB专利技术，可以满足车规级要求，击穿电压超过1900V，在150°C条件下，导通电阻的温度系数只有1.7倍。技术难度主要来源于生产稳定性。
行家说三代半：2024年氮化镓产品种类更加丰富，很多公司在推广氮化镓功率模块、集成IC和双向氮化镓，贵公司如何看待这类产品的发展前景？在这方面有怎样布局？
朱廷刚：氮化镓技术确实将朝着更高度集成化的方向发展。由于氮化镓本身可以在硅基上生长，且属于横向器件，其集成化具备较大的创新空间，并可借鉴硅基集成化的成熟经验。国际厂商早期采用集成化路线，后来因成本问题转向分立器件，但随着单位面积成本的下降以及多功能集成优势凸显，氮化镓厂商是可以在氮化镓器件集成化上实现进一步突破的。
我们能华也参与了江苏省的一个重点计划项目，将研发制造氮化镓IC，旨在突破氮化镓集成电路的关键技术瓶颈，提升国产化水平，进一步推动氮化镓技术在功率器件领域的应用。
氮化镓市场新机遇涌现
能华发布多领域、多场景解决方案
行家说三代半：2024年，贵公司推出了哪些新产品、新技术、新方案？市场反馈情况如何？
朱廷刚：一是推出高栅压、百伏级别的氮化镓芯片，二是进一步推广直驱路线，结合半桥、全桥拓扑发布新的技术；三是根据市场的需求针对性地开发出更多细分的应用方案，陆续覆盖从低功率到高功率的应用领域，针对不同的细分领域市场逐渐渗透氮化镓方案，都得到了市场的积极反馈。
行家说三代半：贵公司有丰富的PD与适配器氮化镓方案，能否介绍一下你们的市场应用情况？贵公司如何看待未来的市场动态演进以及国产氮化镓的市场机会？
朱廷刚：我们的PD实际上已经跟各大品牌商、各大代工厂都达成了合作，并为市场提供不同的解决方案。我认为，在第三方电源适配器甚至是In-box PD快充领域，随着国内氮化镓器件不断发展成熟，将实现对国外器件的全面替代。在不同领域应用中逐渐渗透，从而获得更大的市场份额。国产厂商在产品性价比、服务相应速度等，对比国外厂商都非常有优势，而目前国内客户也更愿意使用国内厂商的产品。
行家说三代半：除了消费快充市场，2025年氮化镓功率器件还在哪些市场存在机会？
朱廷刚：氮化镓在储能、逆变、家用电器、电源适配器、LED、服务器电源等领域会有较大的应用场景。目前渗透得比较快的还是各类消费电源适配器，验证周期较短，准入门槛也相对较低，体量也足够大。但从中长期来看，AI数据中心的市场体量也不容小觑，随着终端厂商降本增效需求与算力爆炸式增加，其对系统热管理的意愿逐渐增强，氮化镓会逐渐替代硅基器件，在数据中心系统中发挥重要作用。未来，氮化镓功率器件将是绕不开的重要核心元件。
行家说三代半：目前，家电行业也在积极导入氮化镓，氮化镓器件主要应用在哪些场景？发展前景如何？
朱廷刚：氮化镓器件主要在空调、微波炉、冰箱、油烟机等开始有应用导入。家电市场是量大、价格敏感型的市场，会对厂商的性价比有较高的要求，但确实每个家电都有若干个使用氮化镓应用场景，是一个比较庞大的市场。
行家说三代半：目前，汇川等终端应用标杆企业正在推动车载OBC和逆变器采用GaN，您如何看待氮镓在汽车领域应用？贵公司有哪些产品方案和合作案例？
朱廷刚：确实现在各大整车厂和Tier1都有积极推进GaN上车，作为新一代技术布局，但具体的应用目前市场反馈下来仍然还在前沿验证阶段。车规验证周期较长，对可靠性要求也高，OBC是GaN目前切入车规领域应该是最快的领域,随着器件和方案的迭代，可靠性测试完成，GaN也将进入更复杂的车规应用模块。我们目前也已经有产品适配车规市场并已开始进行验证。
行家说三代半：最近，氮化镓在人形机器人的应用讨论非常热，贵公司对该市场有哪些想法？
朱廷刚：是的，我认为5年之内，人形机器人的市场机会要比新能源汽车更大，因为现在已经有特斯拉、华为、宇树科技等企业在推动人形机器人布局，其市场爆发点可能比想象中来得更早。人形机器人对轻量化和精密控制会有要求，这恰好是氮化镓的优势。
氮化镓新玩家不断涌入
成本、技术及出货量成竞争关键
行家说三代半：您认为氮化镓企业未来能够脱颖而出的核心因素有哪些？
朱廷刚：成本控制、工艺创新、应用创新。未来氮化镓市场规模扩大后，新进入者将大量涌现，如果想要保持竞争优势，就必须通过更好的性能、更低的价格持续给客户带来更好的体验和产品。当企业的出货量或者是市场占有率达到一定比例时，才能在市场站稳脚跟，从而与竞争对手逐渐拉开距离。
行家说三代半：您如何看待2025年的氮化镓市场态势？
朱廷刚：展望2025年，氮化镓市场的竞争将日趋激烈。随着新进入者不断增加，以及国内外头部企业的加速布局，行业格局将更加多元化。尽管如此，我们对市场前景持乐观态度，我们希望更多企业加入这一领域，共同推动氮化镓技术的创新与应用，将市场体量做大，实现产业链的协同发展。
行家说三代半：2025年能华有怎样的发展策略和目标？
朱廷刚： 2025年，我们将继续坚持技术创新和市场拓展双轮驱动的发展策略。在业务布局上，重点发力储能和服务器电源两大高增长市场，抓住新能源和数据中心领域的快速发展机遇。同时，我们将持续巩固在快充、电源适配器等基本市场的领先地位，确保业务的稳定增长。
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