2025年GaN功率半導(dǎo)體發(fā)展預(yù)測：破解能源需求增強(qiáng)與凈零經(jīng)濟(jì)之間的矛盾

aN功率半導(dǎo)目錄引言 4消費電子 5機(jī)器人 5USB-C適配器和充電器 6家用電器 7住宅太陽能和儲能系統(tǒng)（ESS） 8移動出行 10車載充電器和高壓/低壓DC-DC轉(zhuǎn)換器 10牽引逆變器 1148v功率架構(gòu) 12電信基礎(chǔ)設(shè)施 13電信/5G 13AI數(shù)據(jù)中心 14前景展望 16參考文獻(xiàn) 17氮化鎵（GaN）功率半導(dǎo)體正處于高速增長軌道，并在多個行業(yè)逐步邁向關(guān)鍵拐點。目前，消費類充電器和適配器已率先實現(xiàn)突破，預(yù)計今年將有更多應(yīng)用達(dá)到拐點，其他應(yīng)用則有望跟進(jìn)。然而，GaN要實現(xiàn)廣泛普及，仍面臨諸多挑戰(zhàn)。這是為什么呢？我們?nèi)绾慰朔@些阻力，以釋放GaN技術(shù)的全部潛力，并創(chuàng)造更大價值？2025GaNGaN發(fā)展旅程的深刻洞見：綜合電力系統(tǒng)的重要性將進(jìn)一步提升。GaN依托其在效率、功率密度和尺寸優(yōu)化方面的產(chǎn)品優(yōu)勢，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮更加重要的作用。GaN來贏得的。除了“單純的”器件優(yōu)化，GaN的廣泛應(yīng)用需要全行業(yè)共同推動創(chuàng)新，以構(gòu)建健全的生態(tài)系統(tǒng)，包括先進(jìn)封裝技術(shù)、多元化供應(yīng)鏈以及制造工藝創(chuàng)新。其中，擴(kuò)大創(chuàng)新渠道將是關(guān)鍵。創(chuàng)新，離不開協(xié)作。除了即將實現(xiàn)的與硅材料的成本平價，GaN還可以通過與其他材料混合的方法，為客戶創(chuàng)造更多利益。GaN既是革新者，也是為客戶帶來更多利益的“團(tuán)隊合作者”。GaN技術(shù)的普及、升級與應(yīng)用落地。憑借業(yè)內(nèi)最廣博的產(chǎn)品和IP（毫米GaNGaN（BDS）技術(shù)）IC設(shè)計能力，我們正不斷證明這一點。JohannesSchoiswohl博士英飛凌高級副總裁兼總經(jīng)理GaN系統(tǒng)業(yè)務(wù)線負(fù)責(zé)人引言[1]。然而，許多推動可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新（例如，電動汽車和太陽能發(fā)電場）高度依賴電氣系統(tǒng)，而這可能無意中帶來環(huán)境平衡問題。因此，如何解決這些挑戰(zhàn)，對于推動可GaN的用武之地。引言當(dāng)今和未來的技術(shù)高度依賴電能來推動創(chuàng)新，而這同時也加劇了環(huán)境問題。例如，信息和通信技術(shù)（ICT）行業(yè)預(yù)計將排放的二氧化碳占全球排放量的4%-10%[2]，甚至高于航空業(yè)。這一數(shù)據(jù)凸顯了各行業(yè)減少能源消耗的緊迫性。此外，大多數(shù)全球企業(yè)已將可持續(xù)性作為核心業(yè)務(wù)戰(zhàn)略。在一項調(diào)查中，80%的高管表示，他們優(yōu)先投資可持續(xù)發(fā)展項目，以“提升盈利能力，并推動業(yè)務(wù)增長”。

氮化鎵（GaN）已被證明是提高各種應(yīng)用能效的解決方案之一[3]。憑借其高速性能和低碳足跡，GaN半導(dǎo)體被譽(yù)為電子行業(yè)的變革性技術(shù)[4]，使制造商能夠開發(fā)更小巧、更高效的設(shè)備。高效利用GaN2025不僅助力多個技術(shù)領(lǐng)域的持續(xù)進(jìn)步，也將成為企業(yè)及社會實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵。然而，GaN的大規(guī)模普及仍然取決于其成本可負(fù)擔(dān)性[5]。雖然在充電器和適配器等消費電子領(lǐng)域，GaN的普及已達(dá)到市場拐點，但在工業(yè)和汽車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，仍有待其價格進(jìn)一步接近硅的水平。2025年，GaN在消費和工業(yè)市場的應(yīng)用將大幅增20204580萬美元增長到20254.0725889%[6]。接下來的預(yù)測章節(jié)將進(jìn)一步解析這一增長趨勢，并提供市場洞察作為支撐。消費電子預(yù)測：GaN在提升能效和縮小體積方面的優(yōu)勢，推動人形機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人和送貨無人機(jī)的市場增長。998[7]1100[8]2030年，98.2%[9]132.7%[10]。在這一廣闊市場下，多個細(xì)分市場正在呈現(xiàn)各自獨特的增長模式，包[11、12、13]。機(jī)器人行業(yè)的增長主要由市場需求增長和技術(shù)進(jìn)步共同驅(qū)動。其中，全球人口老齡化導(dǎo)致勞動力短缺，成為推動機(jī)器人市場擴(kuò)張的重要因素。此外，人工智能和傳感器集成的快速發(fā)展也使機(jī)器人技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用變得更加可行，市場吸引力不斷上升。隨著機(jī)器人技術(shù)集成自然語言處理（NLP）[14]和計算機(jī)視覺等AI先進(jìn)技術(shù)，GaN將為打造更高效、更緊湊的設(shè)計帶來必要的能效。6基于GaN的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)能夠提供優(yōu)異的能效和性能、更高的功率密度、更少的電機(jī)損耗和更高速的開關(guān)能力。這些技術(shù)進(jìn)步帶來了諸多優(yōu)勢，例如，無需笨重的電解電容器、縮小了尺寸，并提高了可靠性。將逆變器集成到電機(jī)機(jī)箱，可減少散熱器的需求，同時優(yōu)化關(guān)節(jié)/軸的布線，并簡化EMC設(shè)計。更高的控制頻率能夠改善動態(tài)響應(yīng)能力。6具有高開關(guān)頻率的GaN基電機(jī)控制設(shè)計還支持在緊湊的密封外殼中，實現(xiàn)更高的功率。GaN在高頻下能夠提供優(yōu)異的性能，進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率（逆變器和電機(jī)損耗），并保持較低的工作溫度。放眼該領(lǐng)域的未來發(fā)展，機(jī)器人及其相關(guān)應(yīng)用預(yù)計將在工業(yè)自動化和日常生活中占據(jù)越來越重要的地位。USB-C適配器和充電器預(yù)測：GaN技術(shù)的USB-C同時在能源效率和環(huán)境可持續(xù)性方面樹立新的行業(yè)標(biāo)桿。GaNUSB-C[15]、三星、戴爾、惠普、雷蛇、華碩、安GaN300W功率的緊湊型充電器。此外，GaNGaN充電器。GaN2030年，包括快充在內(nèi)的GaN52%[16]GaN在推動低碳化和數(shù)字化方面的重要作用。GaN降低環(huán)境足跡。家用電器家用電器預(yù)測：受更高能效等級、降低能耗需求和系統(tǒng)成本優(yōu)化的驅(qū)動，GaN有望在家電市場取得快速發(fā)展。GaN在家用電器市場的增長強(qiáng)勁，預(yù)計未來4年將迎來快速增長，2023-2029年的復(fù)合年增長率預(yù)計達(dá)到121%[17]。目前，洗衣機(jī)、冰箱等家電產(chǎn)品采用GaN技術(shù)的主要驅(qū)動力包括：能源法規(guī)要求，以及能效標(biāo)簽對市場競爭力的影響。能效標(biāo)簽根據(jù)家用電器的能耗進(jìn)行評級，是消費者購買家電的重要決策因素。為了獲得最高能效評級，制造商必須在保持高性能的同時，降低能耗。對此，提高家電內(nèi)部的功率轉(zhuǎn)換效率是一個有效的解決方案，而GaNGaN技術(shù)的效率提升十分顯著800WGaNAGaN因此也更加高效，使其非常適用于高效電機(jī)，滿足其降低損耗的性能需求。隨著家電市場的不斷發(fā)展，GaN技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅將推動創(chuàng)新，也將在降低能耗、助力低碳化發(fā)展方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。經(jīng)GaN優(yōu)化的逆變器設(shè)計，還可以從更低的電磁干擾（EMI）中獲益。與傳統(tǒng)功率器件相比，GaN沒有體二極管，可有效減少反向恢復(fù)電荷等寄生效應(yīng)。此外，GaN逆變器具備更快的開關(guān)速度，使小型高電感電機(jī)可在更高的速度下運行，減少部分家電對復(fù)雜傳動系統(tǒng)的需求，從而降低成本。此外，它可實現(xiàn)更緊湊的電機(jī)驅(qū)動器設(shè)計，同時降低可聞電機(jī)噪聲。最后，GaN逆變器能效更高，散熱更少，使得工程師無需使用散熱器。傳統(tǒng)散熱器通常由鋁制成，體積龐大，在制造過程中需要人工安裝；在高濕度環(huán)境下運行時，易受冷凝影響，成為故障點，從而降低可靠性。通過消除GaN逆變器在更高功率密度下具備更優(yōu)的性能、效率和可靠性，GaN解決方案為現(xiàn)代家用電器設(shè)計提供了更具吸引力的替代方案。儲能系統(tǒng)（ESS）預(yù)測：GaN技術(shù)將進(jìn)一步提升住宅太陽能和ESS的效率和性能，同時有助于降低物料清單（BoM）成本。迄今為止，清潔能源轉(zhuǎn)型最成功案例之一便是太陽能光伏發(fā)電的快速崛起。從20102023年，全球太陽能光伏發(fā)電量已增長至40但清潔能源發(fā)電的增長速度仍未滿足全球日益增長的電力需求，若要實現(xiàn)凈零排放目標(biāo)，太陽能光伏發(fā)電必須加速擴(kuò)大規(guī)模。[20]5%左右，203017%[21]。這一增長的主要驅(qū)動力包括，消費者對可持續(xù)發(fā)電需求的認(rèn)識不斷提高，以及政府稅收和補(bǔ)貼政策的增加[22]。在這類支持性政策環(huán)境及其他因素的推動下，預(yù)計到2035年，太陽能光伏發(fā)電將成為全球主要電力來源：在既定政策情景（STEPS）下，光伏發(fā)電將占全球總發(fā)電量的25%，在凈零排放情景（NZE）下，這一比35%[23]。

隨著全球向可再生能源轉(zhuǎn)型，高效的電力轉(zhuǎn)換與傳輸技術(shù)變得尤為重要。而這正是高效GaN技術(shù)的用武之地。在住宅生態(tài)系統(tǒng)中，GaN技術(shù)發(fā)揮著日益重要的作用，廣泛應(yīng)用于微型逆變器、串式/混合逆變器、功率優(yōu)化器、便攜式電站，以及車網(wǎng)互聯(lián)（V2G）電動汽車充電。在太陽能微型逆變器中，GaN器件可帶來諸多優(yōu)勢。其中，一個顯著的優(yōu)勢在于，它能夠處理更高的功率水平，同時保持較小的逆變器外形尺寸，從而實現(xiàn)緊湊高效的設(shè)計。此外，GaN器件具有更快的開關(guān)速度，因此有助于提高效率并減少散熱。此外，單向和創(chuàng)新的雙向GaN逆變器，也在太陽能微型逆變器中發(fā)揮著重要作用。另一個重要趨勢是，住宅或電動汽車對電池充放電的需求日益增長，這被稱為V2X（車聯(lián)萬物）系統(tǒng)。在實現(xiàn)了突破創(chuàng)新，能夠雙向阻斷電壓，從而使能量流控制更加高效，同時確保在不同運行條件下的安全性和可靠性。此外，BDS無需中間直流鏈路，即可提升功率密度、縮小外形尺寸，并降低成本。換言之，與傳統(tǒng)的背靠背開關(guān)相比，使用一個雙向GaN開關(guān)不僅更具成本效益，占用的PCB面積也更小。/GaN器件可以顯著降低系統(tǒng)成本，同時提高功率密度和效率。不僅GaN/串式逆變器具備更低的開這在儲能系統(tǒng)中尤為重要，因為混合式逆變器需要高效管理電網(wǎng)、儲能系統(tǒng)與負(fù)載之間的能量流動，從而實現(xiàn)更可靠、更高效的能源供應(yīng)。

在功率優(yōu)化器系統(tǒng)中，GaN技術(shù)可以調(diào)節(jié)光伏（PV）面板的最佳電流和電壓，進(jìn)一步發(fā)揮其高功率密度和效率的優(yōu)勢。此外，優(yōu)化器系統(tǒng)的另一個關(guān)鍵方面是熱性能。與傳統(tǒng)的硅基器件相比，GaN器件具有更高的熱導(dǎo)率，因此可以更高效地散熱，降低器件的工作總之，GaN功率半導(dǎo)體有望提高住宅太陽能和儲能系統(tǒng)的效率和性能，實現(xiàn)更緊湊、更高效的設(shè)計，這是實現(xiàn)凈零排放未來的關(guān)鍵。移動出行車載充電器和高壓/低壓DC-DC轉(zhuǎn)換器預(yù)測：GaN車載充電器和DC-DC轉(zhuǎn)換器預(yù)計將顯著提高電動汽車（EV）的充電效率、功率密度和材料可持續(xù)性，市場趨勢將向20kW及以上的系統(tǒng)邁進(jìn)。未來幾年電動化轉(zhuǎn)型仍將持續(xù)加速，這主要得益于全新的解決方案，能為市場帶來經(jīng)濟(jì)高效[24]、面向未來的技術(shù)平臺。政府政策（例如，歐盟的二氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)和美國的法規(guī)更高的效率、更緊湊的尺寸和更輕量化，是電動汽車

技術(shù)路線圖的關(guān)鍵優(yōu)化方向，而這些正是GaN等寬禁帶半導(dǎo)體解決方案的用武之地。由于獨特的電氣參數(shù)、更高的集成度和日益成熟的市場，GaN預(yù)計將在車載充電器（OBC）和DC-DC轉(zhuǎn)換器等汽車應(yīng)用中實現(xiàn)更高的市場滲透率。相比傳統(tǒng)的硅基解決方案，GaN在電動汽車領(lǐng)域具有多項核心優(yōu)勢，完全符合市場對可持續(xù)、高效能和成GaN并減少散熱。其高功率密度最大限度地減少了材料用GaN的解決方案可實現(xiàn)更小、更具成本效益的電容器和變壓器，從而在保持高性能的同時，減少整個系統(tǒng)的體積和成本。GaN技術(shù)的集成實現(xiàn)了雙向開關(guān)和集成邏輯等新特性，使系統(tǒng)更加緊湊、診斷更加簡便，實現(xiàn)面向未來的移動出行應(yīng)用。在車載充電器領(lǐng)域，GaN具備零反向恢復(fù)電荷，可有效降低電磁干擾；提供更低的開關(guān)損耗，使磁性元件在DC-DC轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域，更高的開關(guān)性能變得更加重要，其中，GaN支持優(yōu)化系統(tǒng)尺寸，并使風(fēng)冷系統(tǒng)適用于未來的系統(tǒng)架構(gòu)。GaN在移動出行應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用將持續(xù)增長，首批可GaN20252026年初GaN解決方案的質(zhì)量、穩(wěn)健性和成本效益，為將來的大規(guī)模部署做準(zhǔn)備。盡管GaN潛力巨大，但業(yè)界必須應(yīng)對質(zhì)量驗證、制造可擴(kuò)展性和法規(guī)遵從性等挑戰(zhàn)。然而，GaN帶來的機(jī)會同樣引人注目，包括拓展電動汽車和可再生能源系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、推動功率電子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，以及通過優(yōu)異的能效表現(xiàn)，助力全球邁向低碳化。牽引逆變器預(yù)測：在汽車牽引逆變器領(lǐng)域采用GaN技術(shù)，將進(jìn)一步提升400V和800V電動汽車系統(tǒng)的效率。電動汽車（xEV）市場（包括純電動汽車（BEV）、插電式混動汽車（PHEV）和增程式電動汽車（REEV））預(yù)計將從2024年的1840萬輛，增長至2030年的4610萬輛，年均復(fù)合增長率達(dá)到16.5%。這一增長勢頭預(yù)計還將持續(xù)，到2035年，xEV將占全球輕型汽車銷量的62%左右[25]。

牽引逆變器是電動汽車高功率驅(qū)動系統(tǒng)的核心組件，從而驅(qū)動電動機(jī)，并控制車輛速度和扭矩。當(dāng)前最先進(jìn)的逆變器設(shè)計中，半導(dǎo)體選擇的核心要求包括：高V（低成本、低功耗）800V（高性能）市場主流，并將在未來繼續(xù)共存。400V傳動系統(tǒng)中，GaN的優(yōu)異開關(guān)性能可進(jìn)一步降低逆變器損耗，特別是在輕載工況下。在實GaN帶來了效率提升，這可以延長續(xù)航里程，或使車GaN可以在300400V牽引逆變器系統(tǒng)中，具有成本競爭力的寬禁帶解決方案。GaN800V系統(tǒng)的未來應(yīng)用趨勢。目前，800V牽引逆變器已經(jīng)實現(xiàn)非常高的能效水平，但要實現(xiàn)整體系統(tǒng)效率的進(jìn)一步提升，還需要在系統(tǒng)架構(gòu)層面進(jìn)行創(chuàng)新。采用三級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的牽引逆變器由于可以生與當(dāng)今最先進(jìn)的兩級逆變器相比，“T型”三級逆變3-4個百分點。雙向GaN開關(guān)是對800VT型三級逆變器的突破性創(chuàng)新。在該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，每個相腳的背對背開關(guān)可以被一個雙向GaN開關(guān)取代。雙向GaN開關(guān)的獨特特性，提升了系統(tǒng)效率，同時縮小了半導(dǎo)體的尺寸，并降低了成本。因此，將650VGaN1200V單向硅或碳化硅器件相結(jié)合，是下一代牽引逆變器系統(tǒng)級創(chuàng)新的一個良好示范，充分發(fā)揮不同半導(dǎo)體技術(shù)的獨特優(yōu)勢。總之，GaN技術(shù)可以延長續(xù)航里程，并提高400v和800v系統(tǒng)的能效，將有助于提升電動汽車的市場普及率。48v功率架構(gòu)預(yù)測：GaN48V率架構(gòu)的采用將持續(xù)增長。隨著汽車對更高性能的需求不斷提升，其對功率/電流的需求也在大幅增加。這對傳統(tǒng)的12V功率架構(gòu)構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn)，要支持更高的功率輸出，12V線束需要變得更粗、更重，制造和安裝難度也隨之增加。相比之下，48V功率架構(gòu)更適合滿足高功率需求，因為其電壓提升至48v后，相同功率下的電流降低至原來的1/4，因此，電線厚度可減至1/16。另外，它還減少了對大電流端子和連接器的需求?；谶@些原因，到2028年，48V系統(tǒng)市場預(yù)計將增長26.7%[26]。

向更高電壓功率架構(gòu)的過渡，需要能夠承受更高電壓GaN48V汽車架構(gòu)的理想之選。其高電子遷移率和寬禁帶特性，可顯著降低導(dǎo)通電阻，并盡可能地減少開關(guān)損耗，從而提高整體系統(tǒng)效率。此外，GaN器件可以在更高的開關(guān)頻率下運行，支持使用更小的無源元件，從而降低功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的尺寸和重量。晶體管的反向恢復(fù)電荷幾乎可以忽略不計，從而盡可能減少了開關(guān)轉(zhuǎn)換過程中的能量損耗，并改善熱性能。GaN48VDC-DC轉(zhuǎn)換器的理想之選。電信基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)測：GaN技術(shù)將為5G基站的發(fā)展提供強(qiáng)勁動力，不僅能顯著提升能效和可擴(kuò)展性，還能滿足AI驅(qū)動的電信網(wǎng)絡(luò)日益增長的需求。由于投資回報率（ROI）有限，全球5G基礎(chǔ)設(shè)施的部署步伐相對緩慢[27]。目前，許多企業(yè)仍持觀望態(tài)度，認(rèn)為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)解決方案已能滿足運營需求，尚無意愿斥巨資進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級。5G5G未來發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力。5G網(wǎng)絡(luò)的部署面臨嚴(yán)峻的能耗挑戰(zhàn)，特別是在基站端。由于需要處理呈指數(shù)級增長的數(shù)據(jù)容量，并提供穩(wěn)定的無縫連接，基站需要先進(jìn)的電力解決方案，對高負(fù)載工作狀態(tài)進(jìn)行高效管理。GaN技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢，可以滿足這些需求。它具有高能效、優(yōu)異的散熱性能，以及在更高的功率密度下運行5G5G網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展，以及數(shù)據(jù)容量的持續(xù)攀升，GaN技術(shù)在為這些系統(tǒng)供電方面，發(fā)揮著愈發(fā)重要的作用。5GGaN技術(shù)的價值遠(yuǎn)不止于此。Group在《PowerGaN2024報告》中強(qiáng)調(diào)，GaNAI5GGaN技術(shù)中獲得顯著效益。AIGaN技術(shù)開辟了更廣闊的發(fā)展空間。全球領(lǐng)先企業(yè)正通過聯(lián)盟的形式，攜手推進(jìn)功率AIGaN的獨特優(yōu)勢，以滿AI與和電信行業(yè)不斷變化的需求。GaN正逐步成為一項顛覆性的技術(shù)，特別是在5G基站等高功率需求應(yīng)用領(lǐng)域。AI與電信行業(yè)的深度融合凸顯了GaN技術(shù)在大都市和市中心等高需求地區(qū)的廣泛應(yīng)用機(jī)會。隨著技術(shù)趨勢的持續(xù)演進(jìn)，GaN技術(shù)將在構(gòu)建下一代智能互聯(lián)系統(tǒng)中，發(fā)揮至關(guān)重要的作用。AI數(shù)據(jù)中心預(yù)測：GaN將助力AI數(shù)據(jù)中心將降低能耗與冷卻需求，以緊湊高效的設(shè)計滿足AI和高性能計算日益增長的需求。作為AI和數(shù)字服務(wù)的核心基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心正在經(jīng)歷指數(shù)級增長。到2030年，AI數(shù)據(jù)中心的全球電力消耗預(yù)計將大幅上升[29]，其中，AI應(yīng)用將進(jìn)一步提高能源需求[30]。2%AI和高性能計算規(guī)模的持續(xù)增長，該比例預(yù)計7%[31]。這一趨勢促使行業(yè)對更先進(jìn)的功率解決方案產(chǎn)生迫切需求，以應(yīng)對AI服務(wù)器日益增長的3.3kW5.5kW12kWGaN成為極具吸引力的理想之選。GaN已成為滿足這些需求的關(guān)鍵技術(shù)，特別是在AI數(shù)據(jù)中心電源中。AIGaN技術(shù)。憑借高能效和緊湊外形，GaNAI數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的GaN技術(shù)，數(shù)據(jù)中心可以提升功率密度，從而直接增強(qiáng)單位機(jī)架空間內(nèi)的計算GaN技術(shù)，可以顯著提升能效，減少數(shù)據(jù)中心的功率損耗和冷卻需求。雖然GaNAI則適用于LLC來最大化功率密度，并優(yōu)化功率架構(gòu)各環(huán)節(jié)的能效。這種模塊化的方法使得每種技術(shù)都能各展所長，形成協(xié)同優(yōu)化的系統(tǒng)，以最大限度地提高能效和功率密度。作為為AI數(shù)據(jù)中心提供高效、適應(yīng)性強(qiáng)的電源方案的領(lǐng)導(dǎo)者，英飛凌正處于開發(fā)這一混合架構(gòu)解決方案的前沿。提升效率不僅關(guān)乎運營成本，更是AI數(shù)據(jù)中心熱性能管理的關(guān)鍵。低效的電源系統(tǒng)會導(dǎo)致大量能量以熱量的形式耗散，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心需要龐大的冷卻基礎(chǔ)設(shè)施。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴(kuò)張，冷卻需求可能成為運營的一大瓶頸，GaN技術(shù)，AI減少冷卻系統(tǒng)的成本，提高整體能源利用率。此外，包括GaN在內(nèi)的寬禁帶半導(dǎo)體正在快速滲透數(shù)據(jù)中心應(yīng)用。雖然GaN在充電器和適配器等其他領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了市場普及的拐點，但隨著AI數(shù)據(jù)中心功率水平的持續(xù)攀升，GaN技術(shù)正愈發(fā)受到行業(yè)關(guān)注。在AI工作負(fù)載日益增長的需求支持下，GaN技術(shù)在下一代電源設(shè)計中的部署已經(jīng)啟動。未來幾年，在對緊湊、高效和高性能功率解決方案需求的推動下，GaN有望成為高密度電源的核心材料。GaN技術(shù)在滿足人工智能數(shù)據(jù)中心的功率需求方面取得了重大突破。憑借混合架構(gòu)、效率改進(jìn)和優(yōu)異的熱管理能力，GaNAI和高性能計算方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。隨著數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和復(fù)雜性不斷擴(kuò)張，GaN現(xiàn)下一代高能效、高密度功率解決方案的關(guān)鍵。如今，各行各業(yè)都面臨著一個共同的挑戰(zhàn)——對能源的依賴不斷加深，同時亟需優(yōu)化能源平衡，以促進(jìn)地球的可如今，各行各業(yè)都面臨著一個共同的挑戰(zhàn)——對能源的依賴不斷加深，同時亟需優(yōu)化能源平衡，以促進(jìn)地球的可前景展望持續(xù)性發(fā)展。將這一挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為機(jī)遇，是實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵，技術(shù)則在解決方案中扮演著至關(guān)重要的角色。GaN技術(shù)在各種應(yīng)用場景中的效果和效率。我們已經(jīng)證明，GaN功率半導(dǎo)體在機(jī)器人、電動汽車、充電器和AI數(shù)據(jù)中心等眾多應(yīng)用中，已發(fā)揮或即將發(fā)揮重要作用。技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展的GaN解決方案的基石，它不僅帶來了廣泛的優(yōu)勢和進(jìn)步，還支持在每個設(shè)備或應(yīng)用中最有效地利用電能?？稍偕茉吹目焖僭鲩L，以及從電動汽車到AI數(shù)據(jù)中心和機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展，都離不開更高效、更具成本效GaN則是同時有利于這二者的先進(jìn)技術(shù)之一。這意味著，盡GaN具有優(yōu)異的效率，但要更廣泛地推廣應(yīng)用，就必須降低生產(chǎn)成本，并提高可擴(kuò)展性。創(chuàng)新是必不可少的。GaN晶圓技術(shù)（例如，300毫米）可大幅降低成本，甚至為新應(yīng)用帶來機(jī)遇。GaN700V或更高的功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用。雙向開關(guān)也將推動增長，并在多個應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮變革性作用。此外，某些法規(guī)（USB-C充電器的規(guī)定和對可再生能源技術(shù)的激勵措施）GaN的應(yīng)用提供了支持。比如，在電動汽車市場，政府補(bǔ)貼和二氧化碳排放法規(guī)正在推動高效車載充電器和DC-DCGaN技術(shù)的發(fā)展路線圖產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。未來，GaN技術(shù)將推動全球邁向更加可持續(xù)、更加互聯(lián)的世界。GaN技術(shù)正在為更輕、更快、更高效的解決方案2025參考文獻(xiàn)U.S.DepartmentofEnergy:https://www.energy.gov/eere/solar/solar-energy-wildlife-and-ecosystems..uk/2023/04/27/why-sustainable-ict-is-vital/UniversityofCambridge:https://www.gan.msm.cam.ac.uk/projects/platformPRNewswire:https://www.prnewswire.com/news-releases/infineon-pioneers-worlds-first-300-mm-power-gallium-nitride-gan-technology--an-industry-game-changer-302244911.htmlStraitsresearch:/report/gallium-nitride-semiconductor-devices-Intelligence:PowerSiC/GaNCompoundSemiconductorMarketMonitor,Q42024:https://www.yolegroup.com/product/quarterly-monitor/power-sicgan-compound-semiconductor-market-monitor/Marketresearchfuture:Globalroboticsmarketoverview:https://www.marketr/reports/robotics-market-4732GlobalData:Roboticsmarket:https://www.globaldata.com/media/thematic-research/robotics-market-will-worth-218-billion-2030-forecasts-globaldata/Marketresearchfuture:Globalroboticsmarketoverview:https://www.marketr/reports/robotics-market-4732GlobalData:Roboticsmarket:https://www.globaldata.com/media/thematic-research/robotics-market-will-worth-218-billion-2030-forecasts-globaldata/NMSC:CollaborativeRobotMarket:https://www.ne/report/collaborative-robot-marketGodmanSachs:globalmarketforhumanoidrobots:https://www.goldmansachs.com/insights/articles/the-global-market-for-robots-could-reach-38-billion-by-2035Fortunebusinessinsights:commercialdronemarket:https://www.fortunebusinessinsights.com/commercial-drone-market-102171ScienceDirect:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772503024000598Cubenest:https://www.cubenest.eu/blog/gan-technologyTrendforce:https://www.trendforc/news/2024/08/16/news-global-gan-power-device-market-size--0the,future%20landscape%20of%20the%20industry.Intelligence:PowerSiC/GaNCompoundSemiconductorMarketMonitor,Q42024:https://www.yolegroup.com/product/quarterly-monitor/power-sicgan-compound-semiconductor-market-monitor/UniversityofSheffield:https://www.sheffield.ac.uk/gancentre/publications/highlightsInfineoncalculationInternationalEnergyAgency(IEA):worldenergyoutlook2024:/reports/world-energy-outlook-2024InternationalEnergyAgency(IEA):worldenergyoutl