隨着全球AI浪潮洶湧而至以及綠色能源轉型的迫切需求,第三代半導體氮化鎵(GaN)產業正迎來關鍵的黃金髮展期。根據全球市場研究機構TrendForce集邦諮詢預估,全球GaN功率元件市場規模將以高達44%的年複合增長率,從2024年的3.9億美元一路攀升至2030年的35.1億美元。
在這一高速增長的背景下,晶圓代工龍頭的策略調整引發了產業鏈的重塑——台積電雖計劃逐步淡出氮化鎵代工業務,但通過技術授權模式,將其深厚的技術底蘊轉移至世界先進與格芯(GlobalFoundries)等合作伙伴,不僅確立了更精細化的產業分工,更為數據中心、電動汽車及人形機器人等前沿應用注入了強勁的發展動能。
世界先進獲台積電授權,打造全方位氮化鎵代工平台
1月28日,世界先進正式宣佈與台積電簽署技術授權協議,引入其650V高壓與80V低壓氮化鎵製程技術。這項合作預計於2026年初啓動開發作業,並計劃在2028年上半年實現量產。
此次授權對#世界先進而言具有里程碑意義。通過將硅基底功率氮化鎵(GaN-on-Si)製程擴展至高壓應用,並結合其原有的新基底功率氮化鎵(GaN-on-QST)平台,世界先進將成為全球唯一能同時提供兩種不同基板製程的晶圓代工服務商。
這一佈局使其產品線完整覆蓋了從低於200V的低壓、650V高壓到1200V超高壓的解決方案,能精準滿足數據中心、車用電子、工業控制及能源管理等領域對高效率電能轉換的嚴苛需求。同時,該公司計劃在成熟的8英寸晶圓平台上進行驗證,以確立製程的穩定性與高良率。
台積電策略轉向:聚焦AI主戰場,氮化鎵技術賦能合作伙伴
作為晶圓代工龍頭,#台積電已於2025年7月宣佈將逐步退出氮化鎵代工業務,並預計在2027年7月31日正式終止該項業務。
這一決策背後,是台積電面對AI芯片龐大機遇的資源再分配——相較於AI芯片,氮化鎵代工目前的投片量較少,對營收貢獻有限且利潤未達預期。
然而,台積電的退場並不意味着技術的終結,其積累的豐富技術經驗正通過授權形式助力產業發展。
除了世界先進,格芯也於2025年11月與台積電簽署了類似的650V和80V氮化鎵技術授權協議。藉由台積電的技術加持,格芯旨在強化其在數據中心、工業及汽車等關鍵電源應用領域的佈局,推動半導體電源技術邁向高效能的新世代。
氮化鎵產業前景:從消費電子邁向「硬核」科技應用
氮化鎵憑藉其高電子遷移率、高擊穿電場及高熱導率等優異特性,應用場景正從傳統的消費電子快充領域,加速向更高階的工業與科技領域滲透。
在數據中心領域,氮化鎵器件被廣泛應用於服務器電源及不間斷電源(UPS),能將電源轉換效率提升至97%-99%,顯著降低能耗與散熱成本,成為綠色數據中心的關鍵技術。
在新能源汽車方面,氮化鎵在車載充電器(OBC)、直流變換器(DC-DC)及主逆變器中的應用日益普及,其高頻特性有助於縮小設備體積並提升充電效率,進而延長電動汽車的續航里程。
此外,火熱的人形機器人概念也為氮化鎵帶來了新一輪增長點。氮化鎵遠超傳統硅器件的開關頻率,能顯著提升電機電流控制精度,使機器人關節力矩控制精度達到±0.05N·m,實現動作的平滑與精準。同時,其體積小、集成度高的特點,為機器人關節內部的多傳感器融合與複雜佈線騰出了寶貴空間,滿足了機器人對高爆發力與精細操作的雙重需求。
總體而言,儘管當前市場規模尚未達到巨量級,但在AI、新能源車及機器人三大引擎的驅動下,氮化鎵技術正處於爆發前夜,未來發展空間極為廣闊。
集邦化合物半導體整理
關於集邦
TrendForce集邦諮詢是一家全球高科技產業研究機構,研究領域涵蓋存儲器、AI服務器、集成電路與半導體、晶圓代工、顯示面板、LED、AR/VR、新能源(含太陽能光伏、儲能和電池)、AI機器人及汽車科技等前沿科技領域。憑藉多年深耕,集邦致力於為政企客戶提供前瞻性的行業研究報告、產業分析、項目規劃評估、企業戰略諮詢及品牌整合營銷服務,是高科技領域值得信賴的決策夥伴。