近日,西澳大利亚州珀斯的矿业公司Nimy Resources Ltd与总部位于内华达州的M2i Global Inc(Minerals Metals Initiatives)签署了一项不具约束力的合作协议,以确保镓的供应以支持美国国防部(DOD)。
此次合作不仅是国防战略需求的体现,更反映出全球氮化镓行业格局的微妙变化。
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source:Nimy Resources
国防需求与供应链安全的双重考量
资料显示,M2i Global专注于开发和执行关键矿物的完整全球价值链,用于美国国防和经济增长和安全,以及美国自由贸易伙伴的国防和经济增长和安全。
M2i Global除在供应链领域运作外,旗下子公司US Minerals Inc和Metals Corp是工程、研究和服务公司,汇集了来自政府、企业、非营利组织和学术界的人员、技术和解决方案,为国防和经济安全提供关键矿物和金属的访问和可用性。
此次合作,是双方在保障关键材料供应上的重要举措,凸显了美国在关键矿产供应链自主化方面的迫切诉求。Nimy董事长Neil Warburton表示,Nimy发展多元化综合镓供应链的战略继续获得动力,与M2i Global的协议是这一进展的延续。
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他还指出,“我们的核心使命是通过为美国提供安全可靠的关键资源来加强我们国家的关键材料供应。”
另据M2i Global总裁兼首席执行官少将(退役)阿尔·罗森多表示,公司将继续努力满足制造能力扩展和投资优先办公室确定的需求,该办公室致力于确保在美国境内可靠、可持续地供应镓和其他关键材料,用于先进技术领域的半导体生产。
镓作为关键矿产,在化合物半导体领域至关重要。镓与氮化镓有着紧密的联系,氮化镓(GaN)是由镓(Ga)和氮(N)两种元素组成的化合物半导体材料。氮化镓凭借其优良特性,在新能源汽车的充电模块、电机驱动等方面有着广阔应用前景,而稳定的镓供应是保障氮化镓产业发展的基础。
在国防和安全领域,氮化镓更是不可或缺,被广泛应用于雷达系统、航空航天技术等。美国国防部致力于构建稳固的工业基础,以满足当下及未来国防需求,稳定的镓供应成为关键一环。
氮化镓产业正在加速突破
氮化镓(GaN)具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、热导率、电子饱和速率以及更优的抗辐照能力,在功率器件、射频器件、光电器件等领域优势显著。
从全球范围来看,氮化镓行业正处于加速发展与激烈竞争的阶段。在产业链上游,氮化镓衬底及外延片的原材料供应是关键。尽管氮化镓单晶衬底性能优异,但成本居高不下,使得目前主要采用蓝宝石、SiC、Si等衬底来降低成本。
不过从制作流程来看,氮化镓器件制作流程包括衬底、外延及器件设计和制造,由于GaN单晶衬底生长尺寸受限,且外延层GaN和异质衬底之间存在晶格失配和热失配问题,导致效率降低,研究者们正着力突破GaN单晶衬底的制备技术。据业界信息,目前GaN单晶衬底以2-4英寸为主,4英寸已实现商用,6英寸样本正开发。
中游的氮化镓器件制造商经营模式多样,涵盖设计制造一体以及设计与代工分离等模式。下游应用领域极为广泛,随着5G通信、消费电子、新能源汽车、数据中心等行业的蓬勃发展,对氮化镓器件的性能要求不断攀升,市场需求也水涨船高。
业界认为,功率氮化镓产业正处于关键的突围时刻,几大潜力应用同步推动着产业规模加速成长。
据TrendForce集邦咨询此前《2024全球GaN Power Device市场分析报告》显示,2023年全球氮化镓功率元件市场规模约2.71亿美元,至2030年有望上升至43.76亿美元,CAGR(复合年增长率)高达49%。其中非消费类应用比例预计会从2023年的23%上升至2030年的48%,汽车、数据中心和电机驱动等场景为核心。