2025年GaN功率半导体发展预测：破解能源需求增强与净零经济之间的矛盾.docx

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目录

引言 4

消费电子 5

机器人 5

USB-C适配器和充电器 6

家用电器 7

住宅太阳能和储能系统（ESS） 8

移动出行 10

车载充电器和高压/低压DC-DC转换器 10

牵引逆变器 11

48v功率架构 12

电信基础设施 13

电信/5G 13

AI数据中心 14

前景展望 16

参考文献 17

氮化镓（GaN）功率半导体正处于高速增长轨道，并在多个行业逐步迈向关键拐点。目前，消费类充电器和适配器已率先实现突破，预计今年将有更多应用达到拐点，其他应用则有望跟进。然而，GaN要实现广泛普及，仍面临诸多挑战。这是为什么呢？我们如何克服这些阻力，以释放GaN技术的全部潜力，并创造更大价值？

在这本2025年预测电子书中，我们针对最成熟、最具市场相关性的GaN功率半导体应用提供了行业预测和展望，并分享了一些关于GaN发展旅程的深刻洞见：

综合电力系统的重要性将进一步提升。GaN依托其在效率、功率密度和尺寸优化方面的产品优势，在电力系统中发挥更加重要的作用。

“系统的游戏”就是通过GaN来赢得的。

除了“单纯的”器件优化，GaN的广泛应用需要全行业共同推动创新，以构建健全的生态系统，包括先进封装技术、多元化供应链以及制造工艺创新。其中，扩大创新渠道将是关键。

创新，离不开协作。

除了即将实现的与硅材料的成本平价，GaN还可以通过与其他材料混合的方法，为客户创造更多利益。

GaN既是革新者，也是为客户带来更多利益的“团队合作者”。

作为功率系统领域的领先企业，英飞凌致力于推动GaN技术的普及、升级与应用落地。凭借业内最广博的产品和IP产品布局、最高质量标准、最前沿的创新技术（例如，300毫米GaN晶圆制造、集成GaN解决方案、双向开关（BDS）技术）以及系统级IC设计能力，我们正不断证明这一点。

JohannesSchoiswohl博士英飞凌高级副总裁兼总经理GaN系统业务线负责人

引言技术进步在应对环境挑战方面极具潜力[1]。然而，许多推动可持续发展的创新（例如，电动汽车和太阳能发电场）高度依赖电气系统，而这可能无意中带来环境平衡问题。因此，如何解决这些挑战，对于推动可持续发展至关重要。技术的进步必须与提高能效、减少二氧化碳排放的创新并行发展，而这正是GaN的用武之地。

引言

当今和未来的技术高度依赖电能来推动创新，而这同时也加剧了环境问题。

例如，信息和通信技术（ICT）行业预计将排放的二氧化碳占全球排放量的4%-10%[2]，甚至高于航空业。这一数据凸显了各行业减少能源消耗的紧迫性。此外，大多数全球企业已将可持续性作为核心业务战略。在一项调查中，80%的高管表示，他们优先投资可持续发展项目，以“提升盈利能力，并推动业务增长”。

氮化镓（GaN）已被证明是提高各种应用能效的解决方案之一[3]。凭借其高速性能和低碳足迹，GaN半导体被誉为电子行业的变革性技术[4]，使制造商能够开发更小巧、更高效的设备。

高效利用GaN将继续成为2025年及未来的重要趋势，不仅助力多个技术领域的持续进步，也将成为企业及社会实现可持续发展目标的关键。

然而，GaN的大规模普及仍然取决于其成本可负担性[5]。虽然在充电器和适配器等消费电子领域，GaN的普及已达到市场拐点，但在工业和汽车领域的广泛应用，仍有待其价格进一步接近硅的水平。

展望2025年，GaN在消费和工业市场的应用将大幅增长。市场规模预计将从2020年的4580万美元增长到2025年的4.072亿美元，在短短5年内增长889%[6]。接下来的预测章节将进一步解析这一增长趋势，并提供市场洞察作为支撑。

机器人消费电子

机器人

预测：机器人将得到广泛应用，得益于GaN在提升能效和缩小体积方面的优势，推动人形机器人、护理机器人和送货无人机的市场增长。

整个机器人市场即将迎来大幅增长，今年的市场规模预计将达到998亿美元[7]至1100亿美元[8]，到2030年，市场价值预计增长98.2%[9]至132.7%[10]。在这一广阔市场下，多个细分市场正在呈现各自独特的增长模式，包括协作机器人、人形机器人或商用无人机[11、12、13]。

机器人行业的增长主要由市场需求增长和技术进步共同驱动。其中，全球人口老龄化导致劳动力短缺，成为推动机器人市场扩张的重要因素。此外，人工智能和传感器集成的快速发展也使机器人技术在各行各业的应用变得更加可行，市场吸引力不断上升。

随着机器人技术集成自然语言处理（NLP）[14]和计算机视觉等AI先进技术，GaN将为打造更高效、更紧凑