近日，氮化鎵廠商納微半導體宣布，旗下650V元件產(chǎn)品在未來1到2年內(nèi)將從現(xiàn)有供應商臺積電逐步轉(zhuǎn)由力積電代工。對此，臺積電表示，經(jīng)過完整評估后，考量市場與長期業(yè)務策略，決定在未來2年內(nèi)逐步退出氮化鎵業(yè)務。

臺積電剛公布的2025年第二季度財報中雖未提及氮化鎵的內(nèi)容，但提出公司將更關注AI和人型機器人等高增長的新興領域。此前，臺積電曾高調(diào)宣稱非?？春玫壍陌l(fā)展前景，關注程度甚至高于碳化硅，如今卻突然宣布退出，讓人始料未及，也讓市場產(chǎn)生了氮化鎵發(fā)展前景不佳的疑慮。

納微半導體的GaNFast氮化鎵功率芯片（圖片來源：納微半導體）

臺積電為何“移情別戀”？

氮化鎵作為寬禁帶半導體的“門面”之一。隨著技術的不斷升級，其性能被進一步開發(fā)，已經(jīng)不再局限于快充等消費電子市場，而是向新能源汽車、AI數(shù)據(jù)中心、可再生能源等熱門領域擴展。廣闊的市場前景成為臺積電此前非?？春玫壍年P鍵因素。

臺積電研發(fā)資深處長段孝勤曾表示，臺積電在化合物半導體領域?qū)Ｗ⒌壪嚓P開發(fā)，歷經(jīng)長期的發(fā)展氮化鎵已逐漸開始被市場接受，預計未來十年將有更多應用場景。臺積電在氮化鎵的五個主要應用場景包含數(shù)據(jù)中心、快充、太陽能電力轉(zhuǎn)換器、48V DC/DC以及電動車OBC/轉(zhuǎn)換器。

早在2020年，臺積電就宣布，要與意法半導體合作加速氮化鎵制程的開發(fā)，并將分離式與整合式氮化鎵元件導入市場。通過此合作，意法半導體將采用臺積電公司的氮化鎵制程來生產(chǎn)其氮化鎵產(chǎn)品；臺積電還與納微半導體合作，納微半導體專有的氮化鎵工藝設計套件（PDK）就是基于臺積電的硅基氮化鎵平臺開發(fā)的；羅姆也將其650V耐壓產(chǎn)品全面委托臺積電代工生產(chǎn)。

納微半導體與臺積電的合作（圖片來源：納微半導體官網(wǎng)）

氮化鎵產(chǎn)能方面， 2023年，臺積電已占據(jù)全球氮化鎵晶圓代工40%的市場份額，與德國X-Fab、中國臺灣漢磊形成“一超兩強”的格局，成為硅基氮化鎵技術路線產(chǎn)業(yè)化的關鍵推動者。

在市場廣闊、訂單豐富、產(chǎn)能充足的情況下，很難想象臺積電會做出取消氮化鎵生產(chǎn)線的決策。臺積電作為半導體行業(yè)的風向標之一，每做一個重大決定必然都是深思熟慮的，這次也給業(yè)界很多猜想。

從業(yè)務優(yōu)先級和利潤角度來看，臺積電的氮化鎵代工業(yè)務投片量相對較小，其當前6英寸晶圓月產(chǎn)能僅3000~4000片，且頭部客戶如納微半導體占據(jù)了大部分產(chǎn)能，對整體營收的貢獻有限，難以達到臺積電的利潤預期，因此被逐漸邊緣化并最終退出。相較之下，AI芯片領域的先進制程與封裝業(yè)務展現(xiàn)出了強大的利潤吸引力。在AI技術爆發(fā)的時代背景下，對高性能計算芯片的需求呈井噴式增長，英偉達等公司對先進制程芯片的大量訂單，使得臺積電在AI芯片制造和先進封裝業(yè)務上的營收占比不斷提升。

臺積電在剛剛召開的季度法說會上表示，該季度其凈利潤同比大幅增長61%，營收環(huán)比增長17.8%，這一增長主要得益于N3、N5等先進制程技術的強勁拉動，預計2025年，公司以美元計算的銷售額將增長30%左右，如此樂觀的預期主要源于3納米和5納米技術需求的持續(xù)強勁，以及不斷擴張的高性能計算（HPC）平臺。特別是在AI領域，token數(shù)量的爆炸式增長意味著AI模型的使用和采納不斷增加，進而催生對更多計算能力的需求。

市場對AI芯片的強烈需求，也使得CoWoS封裝需求同樣呈現(xiàn)出強勁態(tài)勢，臺積電正積極擴建后端產(chǎn)能以提升CoWoS封裝的產(chǎn)量。摩根士丹利的數(shù)據(jù)顯示，臺積電CoWoS先進封裝產(chǎn)能將從2025年底的70k大幅提升至2026年的90~95k，增幅高達33%。

受益于AI需求的爆發(fā)式增長，臺積電先進封裝營收占比預計將從2024年的8%一路飆升至2025年的10%以上。在如此誘人的利潤前景面前，臺積電將戰(zhàn)略重心向AI芯片等高回報領域傾斜，剝離相對低利潤的氮化鎵代工業(yè)務，成為一種符合商業(yè)邏輯的必然戰(zhàn)略選擇。

從市場競爭角度來看，氮化鎵市場雖然前景廣闊，但競爭異常激烈。近年來，以中國IDM廠商英諾賽科為代表的新勢力崛起，憑借自有8英寸晶圓制造能力，在成本上占據(jù)優(yōu)勢，在全球消費電子市場發(fā)起了激烈的價格競爭。隨著越來越多企業(yè)的加入，市場利潤空間被不斷壓縮。

英諾賽科董事長駱薇薇認為，氮化鎵晶圓并不適合代工模式，傳統(tǒng)的半導體功率器件結(jié)構(gòu)相對簡單，并沒有太多代工需求，這種模式無法提供足夠的投資回報率（ROI），并且與客戶之間缺乏足夠的共享和合作。氮化鎵器件需要與設計、應用深度協(xié)同，通過IDM模式（垂直整合制造）直接對接市場，能夠更好地滿足市場需求，實現(xiàn)技術與市場的緊密結(jié)合。而臺積電作為專業(yè)的晶圓代工廠商，其代工模式在氮化鎵產(chǎn)業(yè)中面臨著諸多挑戰(zhàn)，難以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。

在激烈的價格競爭環(huán)境下，整個氮化鎵代工行業(yè)逐漸陷入了 “增收不增利”的尷尬境地。臺積電雖然在技術上依然保持著領先地位，但高昂的生產(chǎn)成本使其在價格戰(zhàn)中處于劣勢，利潤空間被不斷壓縮。面對這種局面，臺積電若繼續(xù)在氮化鎵代工業(yè)務上堅守，可能會陷入利潤微薄、發(fā)展受限的困境。

氮化鎵廠商“大遷徙”

臺積電的“退場”，讓眾多依賴其代工的氮化鎵廠商陷入了窘境，但后者并沒有放慢繼續(xù)研發(fā)的腳步，并迅速尋找新代工廠。

納微半導體與力積電達成戰(zhàn)略合作協(xié)議（圖片來源：納微半導體官網(wǎng)）

納微半導體作為氮化鎵功率芯片領域的重要企業(yè)，首當其沖受到影響。為了確保自身業(yè)務的連續(xù)性和穩(wěn)定性，納微半導體迅速宣布與力積電達成了戰(zhàn)略合作協(xié)議。力積電在半導體制造領域擁有一定的技術實力和生產(chǎn)能力，其先進的180nm CMOS工藝能力，運用更小、更先進的工藝節(jié)點，從而在性能、能效、集成度以及成本方面實現(xiàn)全面優(yōu)化。根據(jù)協(xié)議，力積電將為納微半導體生產(chǎn)100V至650V的氮化鎵產(chǎn)品組合，以滿足48V基礎設施（包括超大型AI數(shù)據(jù)中心和電動汽車）對氮化鎵日益增長的需求。首批器件預計于2025年第四季度完成認證。其中，100V系列計劃于2026年上半年在力積電率先投產(chǎn)，而650V器件將在未來12~24個月內(nèi)從臺積電逐步轉(zhuǎn)由力積電代工。這一合作對于納微半導體來說至關重要，不僅為其提供了新的產(chǎn)能支持，也為其未來的業(yè)務發(fā)展奠定了基礎。

意法半導體則是本身具備一定的IDM能力，擁有自己的芯片制造工廠。面對此次變局，意法半導體一方面可能會加大自身工廠在氮化鎵生產(chǎn)方面的投入，提升內(nèi)部產(chǎn)能；另一方面，也不排除與其他外部代工合作伙伴建立新的合作關系，以確保產(chǎn)品供應的穩(wěn)定性。有消息稱，意法半導體正在與亞洲地區(qū)新興的氮化鎵代工企業(yè)進行接觸和洽談，試圖開拓新的代工渠道。

羅姆半導體同樣在臺積電的氮化鎵代工客戶之列，面對臺積電的停產(chǎn)決定，羅姆半導體迅速組建了專項應對小組，評估多種解決方案。其中一個重要方向是加強與現(xiàn)有合作伙伴的深度協(xié)作，共同優(yōu)化現(xiàn)有代工流程，提升產(chǎn)能效率。同時，羅姆半導體也在積極探索新的代工資源，在全球范圍內(nèi)尋找技術成熟、產(chǎn)能穩(wěn)定的氮化鎵代工廠商。

羅姆的650V耐壓氮化鎵產(chǎn)品

瑞薩等其他氮化鎵產(chǎn)品廠商紛紛與潛在的代工企業(yè)展開洽談，評估合作的可能性。在這個過程中，一些原本在氮化鎵代工領域的企業(yè)，因為臺積電的退出而獲得了更多的關注和機會。這些企業(yè)開始加大在氮化鎵代工業(yè)務上的投入，提升自身的技術水平和生產(chǎn)能力，以滿足市場的需求。

與此同時，各大氮化鎵企業(yè)依舊看好氮化鎵的市場潛力，并未因為臺積電的退場，而減速技術創(chuàng)新和減少產(chǎn)能。

納微近期在AI數(shù)據(jù)中心、電動車與太陽能市場接連取得多項進展，包括旗下氮化鎵與碳化硅技術投入研發(fā)，支撐NVIDIA 800V HVDC架構(gòu)，應用于1兆瓦以上IT機柜。太陽能能源解決方案提供商Enphase也已宣布，其下一代IQ9產(chǎn)品將采用納微650V雙向GaNFast氮化鎵功率芯片。與此同時，納微的大功率GaNSafe技術也正逐步導入商用車車載充電器（OBC）應用領域。

瑞薩則發(fā)布了了四代加強版（Gen IV Plus）的氮化鎵新品——基于SuperGaN平臺的三款全新高壓650V GaN FET TP65H030G4PRS、TP65H030G4PWS和TP65H030G4PQS。和其第四代產(chǎn)品相比，該系列產(chǎn)品不但提高了開關性能，還實現(xiàn)了30 mΩ的導通電阻(RDS(on))，同比降低14%。該器件的導通電阻輸出電容乘積品質(zhì)因數(shù)(FOM)提升了20%。更小的芯片尺寸降低了系統(tǒng)成本并降低了輸出電容，從而提高了效率和功率密度。瑞薩希望這三款器件能為全新800V高壓直流(HVDC)架構(gòu)、電動汽車充電、UPS電池備用設備、電池儲能和太陽能逆變器等應用提供支持。

英諾賽科作為氮化鎵領域的佼佼者，近日推出了4款基于700V SolidGaN平臺新品，采用TOLL，TOLT主流大功率器件封裝，兼容傳統(tǒng)控制器和驅(qū)動器應用生態(tài)，實現(xiàn)簡單易用。英諾賽科表示，ISG612x系列SolidGaN具備高開關頻率、高功率密度及高散熱能力，可實現(xiàn)氮化鎵在更高功率電源應用中的高效與穩(wěn)定。

英飛凌科技股份公司也宣布推出新型高壓分立器件系列CoolGaN650 V G5晶體管 ，該系列進一步豐富了英飛凌氮化鎵產(chǎn)品組合。新產(chǎn)品系列的適用范圍廣泛，包括USB-C適配器和充電器、照明、電視、數(shù)據(jù)中心、電信整流器等消費和工業(yè)開關電源（SMPS）、可再生能源，以及家用電器中的電機驅(qū)動器。

未來前景依然看好

從市場數(shù)據(jù)來看，氮化鎵市場規(guī)模依舊呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。市調(diào)組織Yole表示，2028年，氮化鎵功率器件在新能源汽車中的市場規(guī)模將超過5.04億美元，年復合增長率將達到110%。其他包括信息通信、消費電子、能源、工業(yè)、航天等領域的年復合增長率將超過25%。英飛凌也特別看好氮化鎵，并預測，到2027年，氮化鎵芯片市場將以每年56%的速度增長。

氮化鎵的應用場景

在應用領域方面，氮化鎵的應用范圍也在不斷擴大。在消費電子領域，氮化鎵快充技術已經(jīng)得到了廣泛應用。氮化鎵充電器憑借其高頻高效、低導通電阻等優(yōu)勢，實現(xiàn)了體積的大幅縮減，相比傳統(tǒng)充電器，體積可縮小約40%~60%，重量也更輕，方便攜帶，為用戶帶來更流暢的使用體驗。越來越多的手機、筆記本電腦等設備開始采用氮化鎵充電器。Strategy Analytics的數(shù)據(jù)顯示，2023年全球氮化鎵充電器市場規(guī)模約為12.5億美元，預計到2029年將飆升至45億美元，年復合增長率達到24.5%。以小米、OPPO、三星等為代表的眾多品牌紛紛入局。

在新能源汽車領域，車載充電器、電機控制器等部件都有望采用氮化鎵技術，以提高能源轉(zhuǎn)換效率和系統(tǒng)性能。專家表示，未來，氮化鎵還有望在車載信息娛樂系統(tǒng)DC/DC轉(zhuǎn)換器、無刷直流汽車電機、自主導航光檢測和測距（激光雷達）以及48V輕混動力汽車等方面大顯身手，提升汽車的整體性能與智能化水平。

數(shù)據(jù)來源：yole

在數(shù)據(jù)中心領域，氮化鎵成為提升能源轉(zhuǎn)換效率、降低能耗的關鍵力量。氮化鎵開關損耗和導通損耗較低，主要應用在服務器電源的PFC和高壓DC/DC部分。英飛凌關注可再生能源領域和AI數(shù)據(jù)中心等電氣化應用需求，公布了新的AI數(shù)據(jù)中心電源路線圖；羅姆確立了150伏耐壓氮化鎵產(chǎn)品的量產(chǎn)體系，適用于基站、數(shù)據(jù)中心等工業(yè)設備和各種物聯(lián)網(wǎng)通信設備的電源電路；納微半導體宣布與英偉達合作開發(fā)下一代800V高壓直流(HVDC)架構(gòu)，為包括Rubin Ultra在內(nèi)的GPU提供支持的"Kyber"機架級系統(tǒng)供電，納微半導體的氮化鎵和碳化硅技術將在這一合作中發(fā)揮關鍵作用。

盡管臺積電的退出給氮化鎵產(chǎn)業(yè)帶來了一定的沖擊，但眾多氮化鎵產(chǎn)品廠商的積極行動以及市場的發(fā)展趨勢都表明，氮化鎵的未來依然充滿希望。在技術不斷進步、市場需求持續(xù)增長的背景下，氮化鎵有望在更多領域?qū)崿F(xiàn)突破，成為推動各行業(yè)發(fā)展的重要力量。

責任編輯：趙強