前幾日剛看到這個方向的投資潛在機會，寶馬就來了一把大的：GaN Systems與寶馬簽訂了產能協議，為寶馬汽車提供GaN功率電晶體，合作金額為1億美元。
從這個意義上來看，GaN在汽車上的應用可能如Yole所預期的一樣，在將來的2-3年落地。從2021年開始，隨著大多數車企開始準備800V系統，SiC的用量馬上要進入爆發期，接下來的GaN的使用估計很快能在DCDC和OBC上看得到。
圖1 2021年Yole更新的GaN的應用推廣時間表
一、GaN System和BMW
2017年，GaN系統（GaN Systems）獲得了寶馬i Ventures的戰略性投資，再加上臺達有落地的硬體層面的設計，Rohm和安森美的生態可以使得GaN Systems走得更穩一些。
圖2 看GaN的投資是往下游走，臺達和BMW確認了落地路徑
從競爭態勢來看，競爭對手EPC（Efficient Power conversion）走的是自己封裝的路線。
圖3 GaN器件的市場競爭
備註：有好幾家初創公司的情況，需要後續一家家進行跟蹤，包括Transphorm、Cambridge Semicoductor、SEMICOA、Advanced Analogic Technologies和Solitron Devices。
二、GaN器件應用的目標
目前來看，GaN器件在應用中主要包括48V系統的功率電子、車子充電機和DCDC，將來可以擴充套件到逆變器。而無線充電、手機無線充電和鐳射雷達都可能會用到這個。
圖4 整車裡面GaN器件的應用
以OBC來說，使用GaN的器件，可以實現尺寸上減少到原來的五分之一，充電效率可以增加到98%，這也可以減小散熱的結構。
圖5 GaN器件對OBC帶來的效益
在DCDC方面，可以從水冷設計改換為風冷，由於功率密度從1kW/L升到2kW/L，這個效能在多合一里面起到的作用非常直接。
圖6 GaN器件對於DCDC帶來的效益
在這個方面，Denso做了不少的嘗試，可以把整體的設計體積降低80%，基本是顛覆了原有的設計方法。
圖7 Denso設計的高功率密度的GaN DC-DC
目前從400V升級到800V，SiC的複合增長馬上到逾期了，而基於原有的400V系統的革新，可能是留給GaN器件的，來自IHS公司的資料顯示，預計在2021～2027年間，氮化鎵功率器件市場複合增速高達30％，到2027年產值預計超過10億美元，未來發展潛力巨大。
從功率器件的對比來看，與Si IGBT相比，SiC能讓系統提升到更高的系統電壓、更高的工作溫度和更快的開關速度，因此在逆變器的使用方面帶來極佳的效能。矽基氮化鎵GaN開關為從幾百W到25kW的範圍內，應用的落地是很快的，除了上面所說的OBC、DCDC，PTC和電空調控制也有空間可以來做。
小結：前段時間綠芯頻道做過GaN器件的使用。接下來如果汽車裡面的GaN器件進入一個爆發期，我們將多做一些探討，包括前瞻方面的拆解，這對於我們關注將來的發展非常有意義。
參考檔案：
- 摘自Sample GaN Power 2021: Epitaxy, Devices, Applications and Technology Trends Market and Technology Report 2021
