根據英飛凌科技近期發布的《2026年GaN技術展望》,氮化鎵(GaN)正快速從新興材料轉變為主流功率半導體技術,推動電力電子產業進入高效率、高功率密度與小型化的新階段。產業分析顯示,全球GaN功率半導體市場預計在2030年達到約30億美元,2025至2030年間的年複合成長率(CAGR)高達44%,顯示市場正處於高速擴張期。
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| 氮化鎵在2030年市場規模上看30億美元 |
英飛凌在報告中指出,GaN應用已開始在市場落地,並在多個產業獲得關注。整體而言,GaN的快速成長主要來自兩大趨勢:一是大規模產能擴張降低成本門檻,二是高效率電源需求在AI、電動車與再生能源領域持續攀升。
從技術角度來看,GaN之所以被視為下一世代功率半導體關鍵材料,在於其物理特性優於傳統矽(Si)。GaN具備更高的電子遷移率與臨界電場強度,能在更高開關頻率下運作,同時降低導通與開關損耗。這意味著電源系統可設計得更小、更輕、更高效,有助於節能減碳並提升系統整體效能。
在應用市場方面,資料中心正成為GaN的重要成長引擎。隨著AI運算負載激增,電力需求與散熱壓力同步上升,GaN電源可提高轉換效率並提升功率密度,減少能源浪費與冷卻需求,支援更緊湊、高效的資料中心架構。部分新型GaN電源拓撲甚至可將功耗降低高達30%,對大型AI基礎設施具有顯著意義。
電動車(EV)與再生能源同樣是GaN的關鍵應用場域。在電動車的車載充電器、電源管理與馬達驅動系統中,GaN可實現更高頻率運作,使被動元件更小、系統更輕,進而提升續航與整體效率。在光伏逆變器與儲能系統中,GaN的高頻特性也有助於提升能源轉換效率,支撐能源轉型與綠色電力發展。
此外,GaN正逐步滲透至新興領域,包括機器人、自動化設備與量子運算周邊電源。在人形機器人與精密運動控制系統中,GaN馬達驅動可縮小體積、提升動態響應,讓機器人運動更精準且節能。
英飛凌的報告也提到,隨著製程成熟與300毫米晶圓量產技術推進,GaN將逐步走向規模化應用,涵蓋消費電子、工業與汽車領域。雖然目前市場仍在成長初期,但從產業趨勢來看,GaN正逐步成為支撐下一世代電氣化、智慧化與低碳化基礎設施的關鍵技術。