2025-2037 年全球市場規模、預測與趨勢亮點
氮化鎵市場的規模在 2024 年為 10 億美元，預計到 2037 年底將達到 295 億美元，在預測期內（即 2025-2037 年）複合年增長率為 29.7%。 2025 年，氮化鎵的產業規模預計將達到 12 億美元。
在電動車、5G 網路、航太和再生能源應用的帶動下，氮化鎵 (GaN) 市場將經歷快速成長。該材料的高電子遷移率和導熱性等特性有助於提高小型設備的能源效率。 2024 年 10 月，英飛凌科技股份公司創建了首個用於量產的 300mm 功率晶圓平台，在 GaN 技術的進步方面取得了重大進展。採用這項創新可以降低製造成本，同時提高晶片產能，整個電子製造業都觀察到了這一趨勢，以實現電力電子領域的規模和成本目標。
強大的監管和投資環境正在支持 GaN 市場的成長。國際能源總署進一步報告稱，到2024年能源投資將達到3兆美元，其中2兆美元用於清潔能源。這與 GaN 半導體在能源管理和效率方面的使用增加是一致的。此外，2025 年 2 月，DigiKey 和 Qorvo 建立了全球分銷合作夥伴關係，以協助推動 GaN 元件在物聯網、汽車、航空航太和電信應用中的可用性。這一發展支撐了 GaN 國際市場不斷增長的商業化趨勢。
氮化鎵產業：成長動力與挑戰
成長動力
- 5G 和電信基礎設施：隨著 2024 年 12 月全球 5G 連線數量超過 20 億，對高效能射頻元件的需求變得至關重要。 GaN 半導體對於製造高效能、緊湊、高功率和耐熱射頻放大器非常重要。 2024年6月，三菱馬達推出了用於5G mMIMO天線的新型16W GaN PAM，以增加基地台的範圍，同時降低功耗。這一趨勢支持下一代無線基礎設施中的 GaN，並且隨著 5G 在全球範圍內的實施，基於 GaN 的射頻組件的使用將會增加。需求增加的原因是，與其他材料相比，GaN 具有高功率密度、效率和頻寬，非常適合 5G 網路。
- 加速電動車 (EV) 的採用：GaN 功率元件正在逐漸取代電動傳動系統、充電器和逆變器中的矽，因為 GaN 提供更快的開關速度和更高的效率。 2024 年 12 月，ROHM 與台積電建立合作關係，利用台積電的 GaN-on-Si 技術共同製造用於電動車的 GaN 裝置。隨著電動車在全球的普及，汽車製造商和一級供應商正在轉向使用 GaN，以提高電池壽命和效率。 GaN 提供更短的充電時間、更少的功耗以及更小、更輕的電源轉換器，這對於提高電動車的功率和能量密度至關重要。電動車產業中 GaN 用量的增加預計將成為推動氮化鎵市場成長的主要因素之一。
- 越來越多地使用人工智慧和人工智慧資料中心：人工智慧的發展導致超大規模資料中心的高能耗，從而刺激了對基於 GaN 的 PSU 的需求。 2024年11月，納維半導體發表了首款以GaN和SiC為基礎的8.5kW PSU，效率達98%。因此，隨著人工智慧工作負載的不斷增長，GaN 實現小型、高導熱性電源解決方案的能力使其成為 HPC 應用中的寶貴材料。與矽基 PSU 相比，GaN 基 PSU 具有更高的功率密度和效率，因此可以節省能源並降低營運成本。資料中心的能源效率以及人們對資料中心人工智慧和機器學習的興趣日益濃厚，正在推動 GaN 在資料中心的使用。
挑戰
- 製造可擴展性和產量限制：儘管技術有所進步，商業級氮化鎵 (GaN) 的生產仍然是一個挑戰。生長 GaN 晶體具有挑戰性，並且由於基板相容性問題常常會出現缺陷，從而降低產量。這會導致供應鏈瓶頸，可能會減緩 GaN 的進一步採用，並因生產效率較低而導致成本上升。
- 航空航太的監管和輻射強化：GaN 市場的主要挑戰之一是嚴格的立法標準以及航空航太和衛星應用中的輻射強化要求，這可能會減緩 GaN 採用的成長。這些產業需要能夠在輻射等太空條件下工作的零件。生產能夠滿足這些標準同時保持性能和可靠性的 GaN 裝置的要求增加了製造成本和難度，從而減緩了氮化鎵 (GaN) 市場新參與者的進入和成長。
氮化鎵市場：主要見解
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基準年 |
2024年 |
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預測年份 |
2025-2037 |
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複合年增長率 |
29.7% |
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基準年市場規模（2024 年） |
10億美元 |
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預測年度市場規模（2037 年） |
295億美元 |
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區域範圍 |
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氮化鎵分段
產品類型（光電半導體、射頻半導體、功率半導體）
由於光學資料傳輸、LiDAR 和 LED 的採用不斷增加，預計到 2037 年，光半導體領域將佔據氮化鎵市場超過 39.9% 的份額。由於其發射藍光和紫外光的效率很高，GaN 是光學系統等高亮度和能源應用中的重要材料。 2024年12月，義法半導體推出了MasterGaN系列的兩款新型GaN橋元件，用於光學和照明應用。汽車前燈、顯示器和工業雷射的整合進一步加速了該細分市場的成長。 GaN 基光半導體也有利於醫療應用，包括診斷和手術器械，並有助於提高智慧型手機和電視機等消費性產品的效率和效能。
裝置（分離式半導體、整合式半導體）
到 2037 年，分離式 GaN 半導體細分市場可能會佔據超過 62.2% 的氮化鎵市場份額，這要歸功於其在電動車、電信和電源裝置中的適應性。這些分立式 GaN FET 和電晶體的特點是高速開關能力和小型化，非常適合模組化系統。 2024 年 6 月，Transphorm Inc. 推出了專為工業和電動車應用設計的 300W SuperGaN 電源。由於高壓系統中設計靈活性的提高和熱管理的簡便性，預計該細分市場將進一步成長。此外，當前和未來 GaN 分立元件研發的進步旨在提高其性能並降低成本，使其更容易在多個行業中使用。
我們對全球氮化鎵市場的深入分析包括以下：
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產品類型 |
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裝置 |
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電壓範圍 |
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應用 |
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定制此报告氮化鎵產業 - 地區概況
亞太地區（不包括日本）市場統計
APEJ 預計到 2037 年將在氮化鎵市場佔據超過 51% 的收入份額，其中以中國、韓國、印度和台灣為首。 5G 基礎設施開發、電動車和太陽能逆變器等一系列應用正在推動該地區的 GaN 需求。 2024 年 12 月，ROHM 和台積電同意共同開發用於電動車的 GaN 裝置以及矽基氮化鎵 (GaN-on-Si)，從而鞏固了亞洲的製造主導地位。透過雄心勃勃的能源轉型政策和出口導向半導體政策，APEJ 正在成為 GaN 的成長支柱。
由於電動車採用計劃的不斷增加和國內晶片自給自足計劃，中國氮化鎵市場正在快速增長。 2024年9月，IEA強調，在「十四五」規劃下，中國再生能源發電量將增加，從而推動功率元件中GaN的需求。國內製造商正在採購更多的GaN產品，並加強對GaN材料的研發力度，以減少進口依賴。中國對 GaN 的關注也有利於軍用雷達、通訊衛星和消費性電子產品 — 使 GaN 成為 GaN 供應鏈政治的重要組成部分。
由於政府的「印度製造」政策，印度的氮化鎵市場正在持續成長。半導體計劃以及電力電子在太陽能、國防和行動應用中的使用不斷增加。 2024 年 8 月，印度半導體代表團強調，該國主要技術機構的 GaN 研究經費增加了 3 倍。國內廠商越來越多地在電信和衛星應用中使用 GaN；另一方面，正在與國際企業合作，在該地區建立封裝和測試設施。
北美市場分析
在國防支出、半導體製造和再生能源的推動下，北美氮化鎵市場預計到 2037 年複合年增長率將超過 29.7%。該地區通訊和航空航太產業的高度集中，為GaN的使用提供了有利的環境。 2024 年 10 月，德州儀器 (TI) 除了位於達拉斯的工廠外，還在日本會津開設了第二個 GaN 製造工廠，從而透過雙向半導體貿易增強了北美的供應彈性。此次擴建滿足了美國對再生能源系統和先進電力電子設備的需求。
美國氮化鎵 (GaN) 市場嚴重依賴聯邦資金和公私部門研究夥伴關係。 2024 年 12 月，GlobalFoundries 獲得了 950 萬美元的政府資金，用於增強其佛蒙特州工廠的矽基氮化鎵晶片製造。此舉也將擴大國內 GaN 在航空航天、5G 和射頻系統應用方面的能力。除了《CHIPS 法案》和國防部資助的舉措之外，這筆資金也是共同努力建立更多國內半導體供應鏈並減少對外國關鍵材料來源的依賴的標誌。
加拿大正在擴展其半導體價值鏈，瞄準與 GaN 最相關的清潔能源和射頻元件應用。 Cambridge GaN Devices 於 2025 年 2 月獲得 3,200 萬美元的 C 輪融資，計劃在加拿大、英國和亞洲開展業務。這項投資將有助於增加汽車和工業領域氮化鎵裝置的產量。隨著加拿大在晶片安全和綠色技術目標方面日益與美國同步，其在北美 GaN 成長中的作用也隨之增加。
主導氮化鎵領域的公司
- 高效率電源轉換公司
- 公司概覽
- 商業策略
- 主要產品
- 財務表現
- 關鍵績效指標
- 風險分析
- 近期發展
- 區域業務
- SWOT 分析
- 英飛凌科技股份公司
- MACOM 技術解決方案控股公司
- 三菱電機公司
- NexGen Power 系統
- 日亞化學公司
- 恩智浦半導體公司
- Qorvo, Inc.
- 瑞薩電子公司
- 羅姆有限公司
- 意法半導體有限公司
- 住友電氣工業株式會社
- 德州儀器公司
全球氮化鎵市場競爭激烈，並在 GaN 裝置和解決方案的研發方面進行策略合作。該市場的一些主要參與者包括英飛凌科技股份公司、MACOM、高效電源轉換公司 (EPC)、羅姆、德州儀器、三菱電機、意法半導體、NexGen Power Systems、Qorvo、瑞薩電子、恩智浦半導體和住友電氣工業。這些公司正在透過垂直整合、新晶圓技術和地理多元化來擴大其 GaN 產品組合，以滿足電力、射頻和光電應用的需求。
2024 年 9 月，氮化鎵 (GaN) 市場取得了一項引人注目的發展，當時英飛凌科技公司開始生產首款 300 毫米 GaN 晶圓，與 200 毫米晶圓相比，其晶片產量提高了 2.3 倍。這項突破使得生產用於大批量生產的 GaN 半導體成為可能，從而降低成本並提高效率。這進一步凸顯了各公司專注於 GaN 在汽車、雲端和再生能源應用領域的擴展。
以下是氮化鎵市場的一些領先公司：
In the News
- 2025 年 3 月，Frontgrade Technologies 成功篩選了其氮化鎵 (GaN) DC-DC 轉換器和電磁幹擾 (EMI) 濾波器，以滿足 MIL-PRF-38534 L 級要求。這些隔離式單級轉換器利用先進的 GaN FET 技術，為太空船設計人員提供高效的電源轉換解決方案，效率高達 93%。這些裝置旨在快速響應動態電源需求，並提供多個電壓輸出以實現最大的靈活性。
- 2025 年 2 月，德州儀器推出了業界首款航太級 200V 氮化鎵 (GaN) 場效電晶體 (FET) 閘極驅動器。新型閘極驅動器旨在提高衛星電源系統效率，可準確驅動具有快速上升和下降時間的 GaN FET，從而實現更小、更有效率的衛星電源。
- 2025 年 2 月，Qorvo, Inc.和 DigiKey 宣布了一項全球分銷協議。 DigiKey 是一家全球主要商業分銷商，擁有最齊全的技術組件和自動化產品庫存，可快速出貨。此次合作將增強 Qorvo 高效能解決方案的優勢向全球客戶提供可見度、可訪問性和交付速度。
作者致谢: Rajrani Baghel
- Report ID: 7542
- Published Date: May 02, 2025
- Report Format: PDF, PPT
