近年来，在新能源汽车、AI数据中心以及消费电子快充市场需求的驱动下，第三代半导体氮化镓技术高歌猛进，展现出全线飘红的市场前景。在这些新领域之外，氮化镓技术在家电市场的应用推广也实现突破。现阶段氮化镓技术主要用于哪些家电场景，能给家电产品带来什么竞争优势，未来能否实现大规模应用，成为业界当下关注的重点。
氮化镓邂逅家电行业
回溯半导体技术的发展历程，大致分为3个时代。第一代半导体材料主要是硅和锗。上世纪60年代之后，硅基半导体逐渐成为主流，直到现在依然是应用最为广泛的半导体材料，全球95%以上的芯片是以硅片为基础材料制成的。第二代半导体材料的代表是砷化镓，可以制造更高频、高速的集成电路，但是以目前的需求来看，砷化镓材料的禁带宽度依然较小。第三代半导体材料是以碳化硅、氮化镓为代表的新型材料，可以制备耐高压、高频的功率器件。
聚焦第三代半导体在家电行业的应用现状。其中，碳化硅功率器件主要包括碳化硅肖特基二极管和碳化硅MOSFET。碳化硅肖特基二极管主要应用于功率因数校正电路PFC，而碳化硅MOSFET应用于电机驱动等。目前，碳化硅已经在空调、冰箱、洗衣机等产品领域实现了规模化应用。与之相比，氮化镓还处于市场推广初期，但因其电子迁移率远超碳化硅，具备实现更快开关速度的潜力，发展前景令人期待。
家电头部企业美的和氮化镓领军品牌英诺赛科的战略合作是氮化镓应用于家电行业的风向标。
2025年4月，英诺赛科宣布其氮化镓芯片在美的蒸汽洗AK9 Pro吸油烟机上实现量产应用。同年6月，英诺赛科又宣布与威灵电机在空调电机驱动领域实现突破。同时，英诺赛科还表示，英诺赛科700V高压氮化镓产品未来将进一步应用到美的空调、冰箱、洗衣机及净饮机等产品中。
谈到氮化镓技术应用于家电行业的优势，湖南三安有关负责人指出，氮化镓功率芯片具备高频、高效、小型化、低损耗等特性，能够帮助家电产品大幅提升能效、降低损耗，推动产品小型化，进而改变家电行业的能源利用方式。
例如，在英诺赛科高压氮化镓芯片INN700TK350B的加持下，美的AK9pro吸油烟机实现强大吸力和1000Pa超强静压，同时电驱系统设计尺寸减小52.14%，为吸油烟机内部结构优化提供充足空间。再例如，氮矽科技100V低压氮化镓驱动集成芯片应用于Jmoon极萌超声美容仪JCS10，在提升功率密度和响应速度的同时，优化了开关损耗与反向恢复损耗，为美容仪的高强度聚焦超声波与高频能量稳定输出提供了关键技术支撑，实现了更紧凑、高效的解决方案。
必易微电子有限公司家电事业部总经理胡刚燊进一步表示，相比于传统硅器件，氮化镓器件没有反向恢复，可实现更紧凑的电机驱动器设计，同时降低可闻电机噪声。同时，氮化镓逆变器能效更高，无需使用散热器，可以免除人工安装、减少故障点。
基于上述优势，目前氮化镓器件在家电领域的应用主要涵盖5个典型场景：一是LED电视电源，二是无线家电（如扫地机器人、吸尘器等）的充电模块，三是洗衣机、干衣机、吸油烟机等高压电机驱动，四是高速风筒低压电机（如电吹风、美容仪等）驱动，五是三相电空调PFC系统。
来源：英飞凌官网
中国企业令人瞩目，家电行业发展大有可为
从品牌布局情况来看，目前氮化镓器件领域的主要企业覆盖IDM（集成器件制造商）和Fabless（无晶圆厂）模式。国际企业方面，英飞凌通过CoolGaN系列提供覆盖40V~700V的增强型氮化镓晶体管；纳微半导体采用Fabless模式，核心产品包括GaNFast及2024年推出的GaNSlim系列氮化镓功率芯片；罗姆（ROHM）和意法半导体也提供高压氮化镓器件。值得关注的是，英诺赛科、士兰微、三安光电、华润微等中国企业也在积极布局氮化硅领域。
在众多氮化硅技术供应商中，中国企业已经成为不容小觑的中坚力量。其中，英诺赛科氮化镓器件在全球市场的占有率已经位居第一，作为全球唯一同时量产低压和高压硅基氮化镓芯片的IDM企业，英诺赛科产品线覆盖15V~1200V，2024年在港交所上市。
三安在氮化镓领域的市场地位也在不断提升。据介绍，三安氮化镓生产规模已经达到3万片/年，在应用端重点布局高功率密度LED电源系统以及高效率高压电机驱动用GaN器件及模块方案。谈及三安相较于国内外GaN IDM主流大厂的优势，湖南三安有关负责人表示，三安拥有开放的技术平台，可以支持定制化的产品技术开发以充分配合应用场景的需求。在家电领域，延续之前在LED、碳化硅功率器件的推广渠道及成功合作经验，依托与美的、TCL、格力等国内头部大厂的联合开发体或研发项目，三安打造了具有竞争力的基于GaN的应用解决方案。
还有一些企业，如必易微，从氮化镓企业采购器件，对其进行封装后加工，然后为下游企业提供基于氮化镓技术的电源控制、驱动解决方案。据胡刚介绍，必易微在氮化镓领域首创了氮化镓直驱技术、500kHz高频氮化镓反激控制器等产品，凭借低功耗、高可靠性的优势，已实现合封氮化镓8000万支的出货量。
尽管众多企业合力推动氮化镓技术迅速发展，但是当前该技术在家电市场的应用推广还处在起步阶段。湖南三安有关负责人认为，主要的限制因素是家电领域对硬件成本的敏感性以及氮化镓器件在传统拓扑结构上不容易发挥自身高效率、高功率密度的优势。
当前，家电行业正积极步入以AI为代表的智能化时代，算力的爆发式增长将给电力系统带来巨大的挑战。氮化镓的关断损耗仅为硅的十五分之一，开通损耗仅为硅的三分之一，仅需采用零电压开通这一主流标准拓扑，就可实现高效率和高功率密度。湖南三安有关负责人认为，随着氮化镓器件价格降低至厂商导入的阈值，而且传统家电厂商在系统架构上通过创新打造出差异化的产品，氮化镓器件在家电领域将大有可为。
