插播：英诺赛科、能华半导体、致能半导体、京东方华灿光电、镓奥科技等已确认参编《2024-2025氮化镓（GaN）产业调研白皮书》，参编咨询请联系许若冰（hangjiashuo999）。
如今，氮化镓的“朋友圈”仍在不断扩大。近期，国内一四足机器人成功搭载了GaN电机驱动系统，不仅为机器人动力系统轻量化与能效革新提供了标杆案例，也意味着GaN技术正加速渗透机器人领域。
“行家说三代半”还发现，西门子、安川电机、Elmo等众多企业已经在机器人电机中导入了氮化镓技术，并且英诺赛科、英飞凌、德州仪器、EPC等氮化镓企业已经抢先布局该领域，详情请往下看：
GaN加速渗透人形机器人市场
可实现高效率、高功率密度
4月8日，据《The Innovation》期刊最新发布，中国"黑豹2.0"四足机器人在电机驱动系统上实现了革命性突破，其核心技术之一是采用了第三代氮化镓（GaN）功率器件。
在具体技术实现上，研发团队将氮化镓器件深度集成于电机驱动系统，使得功率密度提升至15kW/kg的行业新高，并通过降低开关损耗和减小器件体积，实现了驱动系统的小型化与轻量化。
据悉，氮化镓技术为"黑豹2.0"提供了高达95%的能效转换效率，直接推动了机器人运动性能的显著提升，其控制响应延迟被压缩至2毫秒以内，为10米/秒的极限奔跑速度提供了硬件保障。“行家说三代半”了解到，机器人应用成功的关键因素之一在于电机驱动系统的设计优化，而GaN技术通过其高频开关特性（可达3MHz）和零反向恢复损耗特性，解决了传统硅基器件在功率密度、热损耗与响应速度上的瓶颈，助力电机驱动系统能够在更高频率下工作，同时降低功率损耗，从而实现更高的效率和功率密度。据行家说产研中心《2024-2025氮化镓（GaN）产业调研白皮书》初步调研显示，近年来，英诺赛科、英飞凌、西门子、德州仪器、安川电机等厂商均已推出应用于人形机器人的GaN电机驱动器。（插播：英诺赛科、能华半导体、致能半导体、京东方华灿光电、镓奥科技等已确认参编，欢迎更多GaN领域的行家企业加入，一同推动氮化镓产业的进步，参编咨询请联系许若冰：hangjiashuo999）
来源：GaN低压电机驱动 《2024-2025氮化镓（GaN）产业调研白皮书》而英飞凌、Transphorm、EPC等GaN厂商也在加紧推出相关器件方案或达成产业合作，助力打造更紧凑、更高精度的电机驱动器：● 中科半导体：今年2月，中科半导体宣布旗下氮化镓驱动器成功应用于具身机器人动力系统芯片，这种技术使得芯片在高频神经反射系统中表现优异，频率超过250Hz，感知到执行的延迟低于5ms，接近人类神经反射速度。● 东渐氮化镓：2024年7月与上海海神机器人公司达成战略合作，双方将联合研发适用于海、陆、空机器人的新一代高性能芯片，并打造“光储充一体化”与“智慧物业管理机器人”的多场景应用，实现多维度降本增效。● 英飞凌：推出100V、3mΩ CoolGaN™ HEMT，基于此设计的电机驱动系统展示了在机器人应用中通过提高开关频率来提高系统效率和功率密度的潜力，同时减小了系统尺寸和改善了热管理。
● EPC：推出一系列GaN FET 和 IC 的参考设计（如EPC23102、EPC2619、EPC2302 和 EPC23101），适用于于医疗机器人领域。
● Transphorm：为安川电机的新型伺服电机提供GaN FET 产品，助力安川电机新品能够实现更小的外形尺寸及更好的性能。
机器人市场规模将超4000亿
GaN未来市场潜力巨大
氮化镓在机器人中的应用场景非常丰富，主要包括激光雷达系统（Lidar）、电机控制器、DC-DC转换器以及电池BMS。氮化镓在机器人中的应用场景 来源：《2024氮化镓（GaN）产业调研白皮书》行业人士分析，当前主流人形机器人（不含灵巧手）通常配备32个关节驱动单元，每个关节由独立电机驱动。根据功率需求差异，单电机驱动模块需配置6-12颗GaN器件：
● 基础功率方案（如400W）：采用6颗GaN器件实现高效开关控制；● 高功率方案（如1500W）：通过器件并联或三层堆叠设计，用量提升至12颗。综合测算，单台人形机器人GaN器件总用量约需200颗/台（中值估算）；预计到2031年，全球人形机器人出货量预计达到100万台，复合年均增长率超过50%。
前述《The Innovation》中指出，机器人市场具备产业化应用前景，预计2029年带动中国机器人市场规模达4100亿元。随着GaN技术的不断成熟和成本的不断优化，其在机器人产业中的渗透率预计将持续增长，未来市场潜力巨大。本文发自【行家说三代半】，专注第三代半导体（碳化硅和氮化镓）行业观察。
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