文章核心观点 - 宽禁带化合物半导体碳化硅和氮化镓在汽车电气化、人工智能数据中心等新兴应用中至关重要，其市场格局正经历快速演变，主要驱动力包括技术升级、新进入者涌现、供应链地缘政治变化以及商业模式的转变 [1][27] 碳化硅市场 - 功率碳化硅市场增长主要由汽车应用驱动，尤其是电池电动汽车的逆变器 [3] - 800V快速电动汽车充电技术的出现是推动市场增长的近期趋势之一，Yole预计未来五年内功率碳化硅市场规模将达到100亿美元 [3] - 中国电动汽车制造商比亚迪于2025年3月推出超级电能平台，实现1兆瓦充电功率，峰值充电5分钟可提供400公里续航，其半导体事业部自研自产碳化硅器件 [3] - 近期电动汽车市场放缓及中国碳化硅器件制造商竞争加剧，对2025年中期市场格局产生重大影响，美国碳化硅晶圆生产商Wolfspeed于6月申请破产保护，其客户瑞萨电子退出碳化硅市场，日本厂商JS Foundry也于7月申请破产，截至2025年9月Wolfspeed已完成破产重组 [3] 200毫米碳化硅 - 全球碳化硅产业正从150毫米晶圆过渡到200毫米晶圆 [5] - Wolfspeed宣布将于2025年9月推出其200毫米碳化硅晶圆 [5] - 英飞凌科技已于2025年第一季度从其奥地利菲拉赫工厂向客户发布首批基于200毫米碳化硅技术的产品，其马来西亚居林制造基地的转型工作按计划进行 [5] - 2025年10月，三菱电机宣布其位于日本熊本县菊池市的8英寸碳化硅工厂竣工 [5] - 博世等其他公司也在应对向200毫米的过渡，将在其收购的加利福尼亚州罗斯维尔市工厂进行200毫米碳化硅生产 [5] 碳化硅新入局者 - 碳化硅的战略重要性及对地缘政治供应链中断的担忧，促使世界各国通过私人创业或公共补贴研发计划进入市场 [7] - 印度是活跃国家之一，2025年10月印度无晶圆半导体供应商LTSCT与台湾鸿永半导体宣布建立长期合作伙伴关系，共同开发和供应高压碳化硅晶圆 [7] - 另一家印度企业SiCSem于2025年11月在印度奥里萨邦破土动工，建设该国首个端到端碳化硅制造工厂 [7] - 新加坡科技研究局于2025年5月推出了一条工业级的200毫米碳化硅开放式研发生产线 [7] - 2025年9月，EYEQ Lab在韩国建成该国首个8英寸碳化硅功率半导体生产设施，该设施由公共资金支持建设 [7] - 欧洲新晋玩家包括总部位于苏格兰的晶圆代工厂Clas-SiC [7] 碳化硅器件架构 - 碳化硅技术仍在不断发展，包括器件架构 [9] - 博世的器件采用了其专为汽车应用开发的“双通道沟槽栅技术” [9] - 纳维塔斯半导体公司开发了其GeneSiC“沟槽辅助”平面碳化硅MOSFET技术 [9] 氮化镓市场 - 功率氮化镓市场增长主要由移动充电器等消费应用驱动 [11] - 近期消费趋势包括充电器功率提升至300瓦，以及家用电器电源和电机驱动器对更高效率和更小体积的追求 [13] - 除了消费领域，氮化镓技术预计也将在汽车和数据中心应用领域得到更广泛应用，到2030年该器件市场规模预计将超过25亿美元 [13] - 市场分析公司TrendForce称，总部位于中国的Innoscience在2024年以29.9%的市场份额引领全球氮化镓功率器件市场，领先于Navitas、EPC、Infineon和Power Integrations [13] - 功率氮化镓行业目前更倾向于IDM商业模式，这与过去占据主导地位的无晶圆厂半导体公司以及纯晶圆代工模式截然不同 [13] - 台积电近期退出氮化镓市场促使其他代工厂加大氮化镓业务投入以抢占更大市场份额 [13] - 格罗方德于2025年11月宣布与台积电达成一项650V和800V氮化镓技术的授权许可协议，将在其佛蒙特州伯灵顿工厂对该技术进行认证 [14] - 对于数据中心应用，市场增长的重大预期寄托于英伟达率先推出的800V直流配电架构的过渡，大多数主要氮化镓功率器件厂商都在为此做准备并推出更高电压器件，英伟达已批准的氮化镓供应商包括英飞凌、Innoscience和Power Integrations [14] 300毫米氮化镓 - 功率型氮化镓器件也在向更大尺寸晶圆发展，新型晶圆直径已达300毫米 [16] - 2025年7月，英飞凌宣布其300毫米晶圆上的可扩展氮化镓制造工艺进展顺利，首批样品将于2025年第四季度提供给客户 [16] - 2025年10月，比利时研究中心Imec启动了其300毫米氮化镓开放式创新计划，合作伙伴包括Aixtron、GF、KLA Corporation、Synopsys和Veeco [16][17] - 在该计划早期成果中，Imec在由美国Qromis公司开发的信越化学300毫米QST基板上实现了超过650V的击穿电压 [17] 近期氮化镓交易 - 功率氮化镓市场格局受到IDM和代工厂之间多项交易影响 [19] - 2025年3月，意法半导体和Innoscience签署了关于氮化镓技术开发和制造的协议，允许双方互相利用对方在中国境内外的前端制造能力 [19] - 2025年4月，美国晶圆代工厂Polar Semiconductor与瑞萨电子签署战略协议，获得瑞萨电子的GaN-on-Si耗尽型技术授权，将在其明尼苏达州200毫米工厂生产650V级GaN-on-Si器件 [19] - 2025年9月，比利时晶圆代工厂X-FAB宣布在其XG035技术平台中新增GaN-on-Si晶圆代工服务，用于生产d模器件，在德国德累斯顿的8英寸晶圆厂提供该技术 [19] - 2025年10月和11月，无晶圆厂半导体厂商剑桥氮化镓器件公司和纳维塔斯公司分别宣布与格芯展开合作，这两家公司都曾是台积电的客户 [20] 氮化镓新入局者 - 与碳化硅类似，影响氮化镓功率格局的因素包括地缘政治紧张局势和各国对半导体自给自足的追求 [22] - 供应链中断的严重案例涉及荷兰公司Nexperia，该公司在2025年10月因荷兰政府以安全担忧为由接管而成为新闻焦点，随后中国政府禁止Nexperia出口在中国封装的产品，导致多家欧盟汽车制造商面临芯片短缺，2025年11月荷兰政府暂停了对Nexperia的控制 [22] - 新进入者和研发投资包括印度第一家致力于推进氮化镓半导体技术的IDM初创公司Agnit Semiconductors，以及新加坡与A*STAR合作成立的氮化镓国家半导体转化与创新中心 [22] 氮化镓垂直架构 - 功率氮化镓器件的一个重要趋势是垂直架构的出现，与传统的平面结构相比具有诸多优势 [24] - 安森美半导体于2025年10月推出了基于其氮化镓上氮化镓工艺的垂直氮化镓高压功率半导体 [24] - 安森美半导体称，目前市面上大多数商用氮化镓器件是在非氮化镓衬底上制造，而其vGaN芯片采用GaN-on-GaN技术，允许电流垂直流经芯片内部，提供更高功率密度、更佳热稳定性及在极端条件下的稳定性能 [27] - 2025年10月，从麻省理工学院分拆出来的Vertical Semiconductor公司宣布获得1100万美元种子资金，以加速vGaN晶体管的开发 [27]