氮化镓（GaN）是一种具有优异物理和化学特性的化合物半导体材料。它的禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子速率大、热导率高，并且具有稳定的化学性质和强大的抗辐射能力。这些特性使得氮化镓成为高温、高频、大功率微波器件的首选材料之一。

在功率半导体中，与传统的硅相比，电力损失较少、电力利用效率更高，被认为是半导体新一代产品。比如在电动车的车载充电器和逆变器方面，它比碳化硅更具优势，可应对更大电流和更高电压（900V以上）。因其的电力损失很少，有测算称从电动车的充电时间来看，如果说硅为90分钟，那么碳化硅为20分钟，氮化镓则为5分钟。

假如在电动车的电力控制功率半导体中使用氮化镓(GaN)作为原材料，电动车的续航能力将会变长。虽然在电动车领域，目前由于成本低等原因，在国内碳化硅已被较大量使用（其实碳化硅也算一种较新材料，其普及时间并不久），但氮化镓完全有后来居上的趋势！

虽然目前氮化镓价格较高，但其物质特性可以弥补价格过高。比如在制造具有相同特性的半导体时，氮化镓只需碳化硅的约三分之一面积即可，因此，即使在基板上存在3倍的价格差距也没问题！所以，氮化镓可以以较小面积发挥性能的优势。

作为硅材料的理想替代方案，氮化镓技术在多个维度上展现出显著的性能优势。凭借优越的能效表现和超高开关速度，氮化镓材料显著缩小了系统设计的体积和重量，同时在高温、高压条件下依然保持卓越的稳定性和可靠性。还可支持多元化的高能效应用场景，这些应用包括机器人技术、可再生能源系统以及下一代服务器电源等。

在机器人产业氮化镓应用需求驱动下，TI、EPC、纳微、东渐氮化镓等企业围绕机器人应用开始了在氮化镓业务方面的新一轮群雄逐鹿，并各自取得了一定的成果。

TI在今年7月推出了适用于电机集成式伺服驱动器和机器人应用的48V、850W小型三相氮化镓逆变器参考设计TIDA-010936。同月，东渐氮化镓与海神机器人签署战略合作协议，共同研发新一代高性能芯片，以推进智慧物业管理机器人场景应用。

8月在PCIM Asia 2024展会会上，EPC展示了一款人形机器人样品。该机器人中的一些关节组件采用了氮化镓技术。

10月，纳微半导体正式发布了新一代高度集成的氮化镓功率芯片GaNSlim系列，纳微开启进入48V AI数据中心、电动汽车和机器人市场。

此外，今年国内也有一起工业机器人搭载氮化镓技术的案例落地——新工绿氢在年初推出自主研发设计的“天工一号”自动驾驶充电机器人。

尽管目前已有不少氮化镓相关厂商涉足机器人领域，但短期内氮化镓技术在机器人场景的应用仍然面临挑战。

相较于传统的硅基半导体材料，氮化镓的制备成本较高，这主要是由于其制备过程需要昂贵的原材料和设备，以及较高的能耗。如何降低氮化镓的制备成本，提高其市场竞争力，是氮化镓市场应用当前面临的挑战之一；此外，如何提高氮化镓器件的稳定性和寿命，确保其在实际应用中的可靠性，也是当前研究的重点。

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