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前言:
这家定义了全球晶圆代工产业上限的公司,几乎从不轻易[认输],但唯独在GaN这件事上,台积电选择了收缩、止损、退出。
这不是一次普通的产线调整,而是一个极具象征意义的产业信号:第三代半导体中,GaN正在经历一场被现实修正的集体叙事。
作者| 方文三
图片来源 |网 络
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巨头退场背后的产业逻辑
作为全球晶圆代工霸主,台积电曾占据全球GaN晶圆代工40%的市场份额,与德国X-Fab、中国台湾汉磊形成[一超两强]格局,先后与意法半导体、纳微半导体、罗姆等企业建立深度合作。
台积电并不是[做不好]GaN,而是[不值得继续做]。
从技术层面看,台积电的GaN-on-Si工艺在良率、可靠性、参数一致性上,长期处于行业第一梯队。
其早期客户包括电源管理、射频前端、车规级功率器件厂商,技术路线并无明显硬伤。
GaN代工不符合台积电的[规模美学],对毛利率有着严苛要求的台积电而言,GaN代工业务逐渐沦为[食之无味]的鸡肋,其退出暴露了GaN代工业务的盈利困境。
台积电的商业模式建立在先进制程技术和高附加值产品之上,低于50%的毛利率业务难以契合其战略定位。
而GaN代工订单规模小、利润薄,再加上大陆厂商凭借低成本优势快速崛起,以低价策略吸引大量价格敏感型客户,使得台积电的高价产品逐渐失去市场竞争力。
在AI芯片、先进封装等高利润业务需求井喷的背景下,GaN代工业务每月3000-4000片6英寸晶圆的产能,对年营收数百亿美元的台积电而言如同沧海一粟,仅占总营收约0.1%。
为实现资源的高效配置,台积电最终选择将产能转移至更具盈利潜力的领域,其新竹Fab 5厂也将逐步转型为先进封装(CoWoS)产能。
台积电所有成功的前提,是CMOS逻辑制程的[复利逻辑],每一代制程进步都能带来明确的性能、功耗、面积、系统价值提升,并由AI、手机、HPC等超级应用持续放大。
而GaN并不具备这样的飞轮效应,工艺节点并不存在类似7nm →5nm→3nm的指数跃迁,性能提升高度依赖器件结构与系统设计,而非纯制程缩小,下游应用的付费意愿高度有限。
换句话说,GaN是工程驱动型产业,而不是制程驱动型产业。
台积电的退出,是一次极其理性的资本配置决策,而非技术路线的否定。
技术、成本与市场的三角博弈,将成为推动产业格局持续优化的核心逻辑。
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功率GaN崛起与IDM模式加冕
巨头退场留下的市场空白,正在被新一轮产业力量填补。
值得注意的是,这场产业重构呈现出鲜明的结构性特征,射频GaN式微与功率GaN爆发形成鲜明对比,IDM模式逐渐取代代工模式成为主流。
射频GaN的遇冷并非个例,除了5G基站建设放缓导致需求不足,其应用场景相对有限、研发生产成本高、盈利能力不足等问题也日益凸显,使得投资者热情逐渐降温。
与之形成强烈反差的是,功率GaN市场正迎来[黄金时代],新能源汽车、数据中心、人形机器人等新兴产业的快速发展。
对高效、高功率密度的电源管理解决方案提出迫切需求,而这正是GaN的核心优势所在。
在新能源汽车领域,GaN功率器件可应用于车载充电器(OBC)、DC-DC转换器和电机驱动系统等,能显著提高系统效率、减轻重量、缩小体积。
在数据中心,GaN器件用于服务器电源、不间断电源等,有助于降低能源消耗、提高运营效率。
在人形机器人领域,其可用于关节驱动、电源管理等,提升机器人性能和响应速度。
Yole Group预测,功率GaN器件市场将从2024年的3.55亿美元增长到2030年的约30亿美元,复合年增长率高达42%。
市场需求的转移促使企业纷纷调整战略,恩智浦退出GaN 5G PA业务后,加大了对汽车用GaN功率器件的研发生产。
台积电在关闭GaN代工产线的同时,也在探索将GaN技术应用于AI芯片配套电源。
这种市场导向的资源再分配,进一步推动功率GaN成为行业发展的核心方向。
伴随市场结构变化的是技术路线的迭代,IDM模式正凭借其独特优势成为产业主流。
当前全球IDM巨头正加速布局GaN领域,英飞凌作为业内首家在现有量产基础设施内成功开发300毫米GaN功率晶圆技术的制造商,2025年投资50亿欧元扩建马来西亚居林第三工厂,重点生产8英寸GaN和SiC晶圆,试图确立硅+碳化硅+氮化镓的全能霸权。
瑞萨电子放弃SiC业务后专注GaN,通过收购Transphorm快速强化布局,已推出第4.5代650V GaN器件,并推进晶圆产线从6英寸向8英寸升级。
德州仪器2024年在日本会津工厂量产GaN器件,并利用达拉斯总部12英寸产线进行试点,一旦成功导入将实现成本指数级下降。
英诺赛科作为全球最大的8英寸GaN IDM厂商,现有晶圆产能1.3万片/月,预计2027年将达到7.2万片/月,累计出货已突破15亿颗,良率超95%,在全球氮化镓功率半导体市场以42.4%的市占率排名第一。
三安光电、华润微、士兰微等本土IDM厂商也在持续加码,推进产线从6英寸向8英寸突破,聚焦衬底材料优化、高压大功率器件设计等核心环节,实现多场景产品落地。
当前,中国已构建起从芯片设计、晶圆代工到封装测试的完整协同生态。
数据显示,中国射频GaN市场份额已从2020年的11.2%大幅提升至2025年的33.8%,全球竞争力显著增强。
与此同时,中国企业也在积极开展国际合作,融入全球供应链。
英诺赛科与宁德时代、英伟达、安森美等行业巨头紧密合作,与意法半导体达成全球GaN技术联合开发与制造协议,实现产能互补。
安森美与英诺赛科合作,依托后者8英寸硅基GaN工艺平台联合开发下一代高效功率器件。
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技术迭代与产业竞争的新赛道
GaN产业的重构尚未完成,未来几年将是技术迭代加速、市场格局固化的关键时期。
目前6英寸硅基GaN仍占主导,但行业正迅速向8英寸过渡,预计到2030年8英寸晶圆将满足80%以上的需求。
英飞凌、英诺赛科等企业已在8英寸GaN产线布局上取得显著进展,12英寸GaN产线也在积极探索,英特尔、英飞凌已展示12英寸GaN相关技术成果。
器件创新与材料突破将成为技术竞争的核心,安森美发布的垂直GaN(vGaN)功率器件,允许电流垂直流动,显著提升功率密度、热稳定性与极端工况可靠性,被视为未来重要发展方向。
IMEC启动的300毫米GaN项目,基于硅和QST衬底,有望进一步降低制造成本。
此外,外延技术优化、热管理方案创新、高压大功率器件设计等领域的突破,将持续推动GaN性能提升与成本下降。
在应用领域,消费电子仍将是功率GaN的主要增长动力,快充渗透率已超65%并逐步向笔记本、显示器等品类扩展。
汽车电子增长最为迅猛,CAGR达73%,OBC和LiDAR成为新增长点,2025年车规级GaN营收预计同比增长120%。
数据中心领域受NVIDIA 800V DC系统带动,2025-2026年部署将加速,CAGR达53%。
工业和电网领域则有望在2028-2029年左右实现应用加速。
行业整合将持续深化,继英飞凌收购GaN Systems、瑞萨收购Transphorm后,三星和安森美预计2026年正式入局,行业整体向IDM模式集中,市场集中度将进一步提升。
缺乏规模效应与技术储备的中小厂商处境艰难,要么被头部企业收购,要么剥离非核心业务收缩战线。
地缘与供应链安全将成为影响产业发展的重要变量,美国芯片法案、欧盟ESMC项目、中国强化产业链自主等措施,推动GaN产能本土化布局,同时技术合作并未停止,产业将长期处于[竞合交织]的状态。
在市场和标准上竞争,在特定技术环节和供应链上合作,将成为未来全球GaN产业的常态。
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结尾
台积电关闭GaN代工产线,并不意味着GaN技术失败。
GaN的真实定位,正在变得清晰,它不是通用平台,而是特定场景下的最优解。
台积电的态度,本身就是一张[产业估值修正表]。当神话退潮,留下来的,才是真正理解产业的人。
这或许正是台积电这次选择,留给整个半导体行业的最重要启示。
部分资料参考:半导体行业观察:《GaN,生变》,全球半导体观察:《关闭晶圆厂,巨头撤场,GaN市场大动荡?》,三代半食堂:《2025 Q3 GaN 专利战:创新加速 中国占七成 产业格局加速成形》
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