近期氮化镓(GaN)比之前受到了更大的关注,但市面上并没有很成型的研究材料,有的话也是非常早期了,个人在这个领域有过一些跟踪,所以仅从个人有限的视角,将各个催化事件做个串联,作为个人跟踪的总结,也供大家参考、补充。
氮化镓被称为第三代半导体的原因:
(1)高电子迁移率:可以把电子想象成在材料里奔跑的小人。氮化镓这种材料里的小人跑得更快,也就是电子迁移率高。这使得氮化镓制成的器件在处理电信号时速度更快,就像道路更通畅,车辆(电子)能更快地通行,所以在高速电子器件方面有很大优势,比如用于制作高频的通信芯片等。
(2)高击穿电场强度:这就好比氮化镓这个“房子”的墙壁特别坚固,能承受更大的压力(电场)。在高电压环境下,氮化镓不容易被击穿损坏,所以可以用于制造能承受高电压的功率器件,像一些需要处理大电流、高电压的电源转换设备等,用氮化镓来做就更能保证器件的稳定性和可靠性。
(3)宽禁带特性:禁带可以理解为材料里的一条“分界线”,电子要跨越这条线才能参与导电。氮化镓的禁带比较宽,这意味着需要更高的能量才能让电子开始导电。这一特性使得氮化镓器件在高温环境下也能稳定工作,而且在发光方面也有独特优势。
结合目前的市场需求,高性能、高可靠性的GaN功率器件,可以满足消费类、AI数据中心、机器人伺服、车用、光伏及储能等新兴市场的多元化需求。
(1)2025年6月,意法半导体主动延长英诺赛科解锁股份。GaN功率器件的国内公司英诺赛科(Innoscience)发布公告,确认其基石投资者意法半导体(简称ST)已主动延长其持有H股的禁售期一年。这一“锁仓”行为,不仅体现出ST对英诺赛科未来发展的持续看好,也释放出国际巨头深度参与中国第三代半导体产业链的强烈信号。早先在英诺赛科上市时,ST认购了12,592,100股H股,约占公司已发行H股总数的2.56%,并承诺在上市后六个月内不减持,即初始禁售期至2025年6月29日结束。而2025年6月30日,ST披露将自愿将禁售期延长12个月,至2026年6月29日(含当日)。这意味着ST在未来一年内,不会通过任何方式减持相关股份。通常而言,基石投资者在禁售期结束后会选择部分减持以锁定收益,而ST此番“反常”操作,更像是一种长期价值押注,显示其对英诺赛科技术路线与成长性的高度认可。
(2)2025年7月,深圳发布政策设置50亿元基金扶持氮化镓半导体材料:出台《深圳市关于促进半导体与集成电路产业高质量发展的若干措施》,并设立总规模50亿元的“赛米产业私募基金”,以“政策+资本”组合拳推动半导体产业链全链条优化提质。其中“加速化合物半导体成熟”被单独列为重点任务,聚焦氮化镓(GaN)等第三代半导体材料的研发与产业化,助力深圳在5G通信、新能源汽车、光伏等战略领域抢占技术制高点。
(3)2025年7月,国家发改委等四部门发布《关于促进大功率充电设施科学规划建设的通知》,推动大功率充电设施科学布局,提出加快高压主控芯片等核心器件国产化替代,推动涵盖零部件、系统集成、运营服务的充电产业链整体升级。这里面的芯片主要是氮化镓(GaN)和碳化硅。氮化镓(GaN)在汽车快充领域的应用核心是“高功率密度+高效率+小型化”,覆盖从车载OBC到充电桩、从有线快充到无线充电的全链条。
(4)2025年7月,晶圆代工龙头厂台积电(TSMC)证实退出氮化镓(GaN)领域。台积电表示,经过完整评估后,公司决定在未来两年内逐步退出氮化镓业务。而背后,市场分析,台积电是受到了中国大陆厂商的夹击,中国拥有庞大的半导体产业生态和丰富的劳动力资源,在氮化镓产品的制造环节,中国厂商能够实现相对较低的生产成本。例如英诺赛科是全球首家实现8英寸硅基氮化镓(GaN)晶圆大规模量产的IDM企业,成本控制可以得到极大优化;华灿光电等企业在LED芯片制造领域积累了多年的经验,拥有成熟的生产工艺和供应链体系,能够以较低的成本生产氮化镓相关产品;闻泰科技通过收购安世半导体等举措,在化合物半导体领域不断深耕,其在氮化镓功率器件等方面取得了一定的技术突破。相比之下,台积电虽然在先进制程芯片制造上具有领先优势,但在氮化镓这种相对细分且成本敏感的领域,可能面临中国厂商的激烈价格竞争,这对其盈利能力和市场份额造成一定压力。
(5)2025年8月,英伟达更新800V直流电源架构合作商名录,英诺赛科成为唯一入选的中国芯片企业。英诺赛科第三代GaN器件具备出色的高频、高效率与高功率密度等特性,为英伟达800 VDC架构提供从800V输入到GPU终端,覆盖15V到1200V的全链路氮化镓电源解决方案。GaN器件的能源转换效率提升至98.5%,较传统硅基方案损耗降低30%;空间优化能力强,其产品器件体积仅为硅基的1/5,助力Ai电源单机柜功率密度突破300kW,机房面积缩减40%。随着GaN技术与英伟达800VDC供电架构的融合,未来几年,AI数据中心将实现从千瓦级到兆瓦级的飞跃,开启更高效、更可靠、更环保的AI计算时代。
(6)2025年8月,中国人民银行等七部门联合印发《关于金融支持新型工业化的指导意见》明确支持先进材料。指导意见提出,优化金融政策工具,重点支持关键技术和产品攻关。发挥结构性货币政策工具激励作用,引导银行为集成电路、工业母机、医疗装备、服务器、仪器仪表、基础软件、工业软件、先进材料等制造业重点产业链技术和产品攻关提供中长期融资。如前面第(一)部分所述,氮化镓是第三代半导体先进材料,研发难度大,战略价值高(在激光雷达中也是重要原材料),由于氮化镓在多个关键领域的应用具有不可替代性,掌握氮化镓材料和相关技术对于国家的科技竞争力和产业安全具有重要意义。许多国家和地区都将氮化镓等宽禁带半导体材料列为战略性新兴产业进行重点支持和研发,所以基于央行最新的指导意见,后续第三代半导体材料公司,尤其是氮化镓(GaN)等公司,在关键技术和产品攻关上的融资也会容易得多。
氮化镓(GaN)领域的 IDM企业是指:垂直整合制造,即集设计、制造、封测于一体,这块领域上市公司相对较少,梳理表格大致如下:
近期氮化镓(GaN)材料的事件催化,既是技术突破的“里程碑”,也是产业跃迁的“信号枪”。对行业而言,这些催化事件既是挑战,也是机遇,国产厂商凭借成本优势、本土化服务与快速响应能力,在细分赛道(如消费级快充、中低压功率器件)已占据先机,并逐步向车规级、工业级高端市场突围。随着新能源汽车高压平台、AI数据中心、机器人伺服等新兴需求持续释放,氮化镓材料的“性能优势”将进一步转化为“商业价值”。而近期这些事件的叠加,不仅为产业链上下游注入了确定性信心,更预示着:氮化镓已从“实验室的前沿探索”真正走向“产业化的星辰大海”,成为全球半导体材料竞争中不可忽视的“中国变量”,我们可以继续保持关注。
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