近日，據(jù)知情人士透露，華為正在為公司的功率器件研發(fā)大肆招兵買馬，其中包括IGBT、MOSFET、SiC、GaN等主流的功率器件，據(jù)說隊伍目前已有數(shù)百人。華為自研功率器件已經(jīng)不是什么秘密了，那么華為進行這些功率器件的研發(fā)，究竟是在下一盤怎么的大棋？

蒸蒸日上的功率半導(dǎo)體

據(jù)了解，功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，主要用于改變電子裝置中電壓和頻率、直流交流轉(zhuǎn)換等，可細(xì)分為功率器件和功率IC兩大類。功率器件又分為二極管、晶體管、晶閘管，晶體管為其中市場份額最大的種類。

尤其是隨著功率半導(dǎo)體器件逐漸往高壓、高頻方向發(fā)展，傳統(tǒng)的硅基功率半導(dǎo)體器件及其材料已經(jīng)接近物理極限，再加上第二代化合物半導(dǎo)體在成本、毒性上均不適合，國際大廠已經(jīng)將產(chǎn)業(yè)未來聚焦到了第三代化合物半導(dǎo)體身上。可以說第三代半導(dǎo)體就是未來功率器件的發(fā)展方向。

全國兩會近日剛落下帷幕，第三代半導(dǎo)體（GaN和SiC）再度成為兩會的關(guān)鍵詞之一。伴隨著第三代半導(dǎo)體行業(yè)的觸角向5G基站、特高壓、城際高鐵交通、新能源充電樁等關(guān)鍵領(lǐng)域延伸，我國半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展風(fēng)口已至。

行業(yè)的發(fā)展主要由需求驅(qū)動，同時技術(shù)的發(fā)展在很大程度上促進了產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域的擴張。功率半導(dǎo)體的應(yīng)用范圍從傳統(tǒng)的輸配電，大功率、高電壓工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域不斷向終端的電子產(chǎn)品擴張。

隨著世界各國對節(jié)能減排的需求越來越迫切，功率半導(dǎo)體器件已從傳統(tǒng)的工業(yè)控制和4C（通信、計算機、消費電子、汽車）領(lǐng)域邁向新能源、軌道交通、智能電網(wǎng)、變頻家電等諸多產(chǎn)業(yè)。功率半導(dǎo)體的發(fā)展使得變頻設(shè)備廣泛的應(yīng)用與日常的消費，促進了清潔能源、電力終端消費、以及終端消費電子的產(chǎn)品發(fā)展。

功率半導(dǎo)體下游各行業(yè)的的主要驅(qū)動因素

華為布局GaN

氮化鎵（GaN）被稱為第三代半導(dǎo)體材料。相比硅，它的性能成倍提升，而且比硅更適合做大功率器件、體積更小、功率密度更大。氮化鎵芯片頻率遠高于硅，有效降低內(nèi)部變壓器等原件體積，同時優(yōu)秀的散熱性能也使內(nèi)部原件排布可以更加精密，最終完美解決了充電速率和便攜性的矛盾。

GaN功率器件主要銷售給電子市場，對于消費市場來說，比較典型的就是快充，快充頭產(chǎn)品中主要包括兩塊核心部件，一是電源管理IC芯片，另一塊是功率分立器件。快充的要求是功率密度和效率。所以企業(yè)就必須以這種外形尺寸真正壓縮系統(tǒng)并降低每功率價格。

2020年4月8日，在華為2020春季新品發(fā)布上，華為發(fā)布了一款充電器產(chǎn)品——65WGaN（氮化鎵）雙口充電器。當(dāng)時就有傳言說是華為自研，但實際情況還有待考究。不過熟悉華為的供應(yīng)鏈相關(guān)人士指出，華為在GaN領(lǐng)域已經(jīng)布局頗深。

除了消費電子領(lǐng)域的快充，基于GaN的分立器件，也更適合于高功率應(yīng)用，例如數(shù)據(jù)中心或基站電源。2020年6月，華為宣布將在英國建立光電子研發(fā)與制造基地。一期項目將聚焦光器件和光模塊的研發(fā)、制造。

說到光電子領(lǐng)域，GaN低功耗、高發(fā)光效率為LED及紫外激光器助力。基于GaN半導(dǎo)體的深紫外發(fā)光二極管（LED）是紫外消毒光源的主流發(fā)展方向，其光源體積小、效率高、壽命長，僅僅是拇指蓋大小的芯片模組，就可以發(fā)出比汞燈還要強的紫外光。

在射頻GaN領(lǐng)域，早在幾年前，華為就已經(jīng)在其4GLTE基站中采用了氮化鎵功率放大器。然后，隨著5G的到來，GaN具有越來越大的潛力。

在汽車領(lǐng)域，隨著汽車采用的元器件越來越多，GaN的作用也越來越凸顯。2020年8月11日，在第十二屆汽車藍皮書論壇上，華為智能汽車解決方案BU總裁王軍透露，華為目前正在研發(fā)激光雷達技術(shù)。而GaN晶體管的進步已被證明是開發(fā)高精密激光雷達系統(tǒng)不可或缺的一部分。

總體來看，在目前形勢下，新興的汽車業(yè)務(wù)成為了華為尋求增長的一個突破口，進軍做功率器件是為其汽車零部件供應(yīng)商的身份蓋樓。第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域，或許可以成為我們實現(xiàn)技術(shù)追趕的良機。如華為這樣有能力的企業(yè)就該一馬當(dāng)先，引領(lǐng)國內(nèi)半導(dǎo)體崛起！

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