随着世界继续面临气候变化和环境可持续性的挑战，英飞凌科技股份公司正在创新半导体材料，包括硅、碳化硅 （SiC） 和氮化镓 （GaN），以推动脱碳和数字化取得有意义的进展。
英飞凌将氮化镓视为一种改变游戏规则的半导体材料，它将改变我们在消费、移动、住宅太阳能、电信和 AI 数据中心行业实现能源效率和脱碳的方式。半导体材料可实现高效的系统性能、更小的尺寸、更轻的重量和更低的总成本。虽然 USB-C 充电器和适配器一直是先行者，但氮化镓现在正处于其他行业采用的转折点，极大地推动了基于 GaN 的功率半导体市场。
“英飞凌致力于通过基于所有半导体材料（硅、碳化硅和氮化镓）的创新来推动脱碳和数字化，”英飞凌氮化镓业务线负责人 Johannes Schoiswohl 说。“随着氮化镓在效率、密度和尺寸方面的优势，氮化镓的作用将增加综合电力系统的相关性。鉴于成本与硅持平指日可待，我们将在今年及以后看到氮化镓的采用率增加。
为 AI 提供动力将高度依赖 GaN。AI 数据中心所需的计算能力和能源需求的快速增长将推动对能够处理与 AI 服务器相关的大量负载的先进解决方案的需求。曾经为 3.3 kW 的电源现在正在向 5.5 kW 发展，预计每单位的功率将达到 12 kW 或更高。通过利用 GaN，AI 数据中心可以提高功率密度，这直接影响在给定机架空间内可以提供的计算能力。虽然 GaN 具有明显的优势，但将 GaN 与 Si 和 SiC 相结合的混合方法非常适合满足 AI 数据中心的要求，并在效率、功率密度和系统成本之间实现最佳平衡。
在家用电器市场，英飞凌预计 GaN 将获得巨大的吸引力，因为洗衣机、烘干机、冰箱和水/热泵等应用需要更高的能效等级。例如，在 800 W 应用中，GaN 可以实现 2% 的效率提升，这可以帮助制造商实现梦寐以求的 A 级。据英飞凌称，电动汽车中基于 GaN 的车载充电器和 DC-DC 转换器将有助于提高充电效率、功率密度和材料可持续性，并转向 20 kW+ 系统。氮化镓与高端碳化硅一起，还将为 400 V 和 800 V 电动汽车系统提供更高效的牵引逆变器，从而有助于增加行驶里程。
在 2025 年及以后，机器人技术将看到 GaN 的广泛采用，这种材料能够提高紧凑性，从而推动送货无人机、护理机器人和人形机器人的增长。随着机器人技术整合了自然语言处理和计算机视觉等人工智能进步，GaN 将提供紧凑、高性能设计所需的效率。将逆变器集成在电机机箱内可消除逆变器散热器，同时减少到每个接头/轴的布线并简化 EMC 设计。
英飞凌正在进一步推动对 GaN 研发的投资，以克服成本和可扩展性方面的挑战。凭借最广泛的产品和 IP 组合、最高的质量标准、领先的创新技术，如 300 mm GaN 晶圆制造和双向开关 （BDS） 晶体管，该公司正在加强其在推动基于包括氮化镓在内的所有相关半导体材料的脱碳和数字化方面的领导作用。
