垂直GaN将上车！这家公司公布新进展

6月29日，美国垂直GaN功率半导体开发商NexGen Power Systems, Inc.（以下简称：NexGen）宣布其与GM通用汽车合作的项目已获得美国能源部（DoE）的资助。

资金将用于开发使用NexGen Vertical GaN®垂直氮化镓半导体的电动驱动系统，目的是提高电动汽车的效率、性能和整体可持续性，且双方合作的重点将放在电力电子设计、电机集成、热管理和电动驱动系统的系统级优化上。

据了解，NexGen总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉(Santa Clara, California)，致力于开发高功率及功率转换应用垂直GaN功率半导体技术。据其介绍，公司开发的全球首款GaN-on-GaN功率半导体技术具备超高效的电源转换能力，采用这项技术后，系统尺寸可缩小60%，重量可减轻一半。

基于GaN-on-GaN技术，NexGen已经开发了700V/1200V垂直GaN功率半导体器件，并于今年2月宣布工程样品的可用性，预计今年第三季度开始全面生产。NexGen表示，目前1200V、1Ω 垂直GaN e-mode Fin-jFETs已成功在1.4kV额定电压下实现超1 MHz开关频率，对于持续提升电动汽车的性能、可靠性及效率来说具有重要意义。

本次与通用汽车的合作有望加快NexGen垂直GaN器件的上车进程。

NexGen认为，此举有助于公司将基于垂直GaN的逆变器驱动系统导入电动汽车市场，助力车企提高汽车的续航里程、减轻重量并增强系统可靠性。

车用GaN处于验证阶段，上车可期

GaN在低压消费电子市场经历了高速发展期，已开始迈进相对的成熟稳定发展期，但在未来一段时间内，消费电子市场仍将是GaN市场的主要驱动引擎。

中长期而言，GaN更大的发展空间在中高压功率半导体市场，全球厂商目前均已开始着眼于拓展以数据中心为代表的工业应用市场和电动汽车市场等中大功率场景，但目前GaN因可靠性问题，在这些领域大多处于产品研发和验证阶段，成长速度较为缓慢。

就电动汽车应用来看，据TrendForce集邦咨询分析师龚瑞骄观察，车载雷达GaN产品是首先量产的产品，例如，英诺赛科的GaN器件已成功用于车载激光雷达场景，在主逆变器、车载充电器等其他高压场景，GaN落地应用还面临一些难题，总体来说，GaN当下处于上车验证阶段，长远可期。

根据TrendForce集邦咨询《2023 GaN功率半导体市场分析报告 - Part1》显示，GaN预计2025年左右将小批量渗透到低功率OBC和DC-DC中，并预计到2030年，汽车OEM或考虑将GaN技术引入牵引逆变器。

回到垂直GaN这项技术上，从衬底材料的一致性和产品的电压范围来看，NexGen研发的技术和产品都相对符合车规级应用的严苛要求，对于推动GaN上车有着积极的影响。

实际上，除了NexGen以外，美国还有另外一家厂商Odyssey Semiconductor Technologies Inc也在专注于开发垂直GaN器件，该公司今年1月宣布650V、1200V GaN垂直产品样品如期在去年Q4完成开发，将从今年Q1开始送样客户。而且，据Odyssey称，垂直GaN性能比Si、SiC及水平GaN都高，可为高压电机、太阳能电池板和电动汽车中的下一代800V电池组等电源开关应用带来显著的性能提升效果。

基于此，后续Odyssey的产品送样或验证反馈，以及NexGen与通用汽车的合作成果都将备受业界的期待和关注，相信将对GaN真正开拓电动汽车市场有积极的推动作用。（文：化合物半导体市场 Jenny）