Tiefgründige Analyse der Veränderungen im Bereich Galliumnitrid (GaN): Das „neue Lieblingstier“ der AI-Netzteile oder nur eine „Spekulationsblase“?
Am 17. September wurde das Konzept „Galliumnitrid“ auf dem A-Aktienmarkt plötzlich aktiv – Aktien von Unternehmen wie Shilianxing und Jiejie Weidian stiegen um mehr als 5%. Es gab Gerüchte, dass die Bestellungen für Galliumnitrid-AI-Netzteile zugenommen hätten und die Kosten sich den Silizium-basierten Bauteilen näherten, was die Begeisterung der Investoren sofort entfachte.
Als Finanzjournalisten und Wissenschaftler müssen wir jedoch hinter den Schwankungen der Aktienkurse die wahren Industrietrends erkennen. Kurz gesagt: Es handelt sich um eine Marktreaktion, die sowohl von der „Angst vor der Rechenleistung von AI“ als auch von den Erwartungen an technologische Weiterentwicklungen angetrieben wird – die Realität ist jedoch viel nüchterner, als die Gerüchte vermuten lassen. Galliumnitrid hat tatsächlich großes Potenzial im Bereich der AI-Server-Netzteile, aber es ist noch nicht so weit, dass es die Siliziumchips vollständig ersetzen kann; der Kostenvorsprung besteht weiterhin.
Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Analyse dieses Nachrichtenereignisses in fünf Aspekten, die Ihnen helfen, die Veränderungen in der Halbleiterindustrie verständlich zu machen.
---
Warum der plötzliche Anstieg der Aktienkurse? AI-Server werden zu „Energiefressern“ – herkömmliche Netzteile reichen nicht aus
Zunächst müssen wir verstehen, warum plötzlich so viel Interesse an Galliumnitrid besteht: Der Hauptantrieb liegt darin, dass AI sehr viel Energie verbraucht.
Frühere Server hatten einen relativ kontrollierbaren Energieverbrauch. Heute, mit dem Aufkommen großer Modelle für das Training und die Ausführung von Berechnungen, steigt die Leistung einzelner Rechenzentrumskabinen auf „Megawatt-Ebene“. Man kann sich moderne AI-Server wie eine Gruppe von Sprintern vorstellen, die mit voller Kraft voranspringen – sie benötigen eine extrem leistungsstarke und stabile Energieversorgung.
Herkömmliche siliziumbasierte Netzteile (basierend auf Silizium-MOSFETs) stoßen bei der Bewältigung solcher hochenergetischen und hochdichten Anwendungen an Grenzen:
1. Hoher Wärmeeinsatz, niedrige Effizienz: Siliziumbauteile verlieren bei hohen Frequenzen und Spannungen viel Energie, was zu einem größeren Netzteilvolumen und erhöhtem Kühlungsbedarf führt.
2. Großes Volumen: Um mehr Leistung unterzubringen, werden die Netzteilmodule größer, was wertvolles Innenraum im Server beansprucht.
Galliumnitrid (GaN) als drittes Halbleitermaterial besitzt von Natur aus die Eigenschaften hoher Frequenz, hoher Spannung und hoher Effizienz. In AI-Server-Netzteilen kann es eine größere Leistung in einem kleineren Volumen liefern und dabei weniger Wärme erzeugen. Daher dachten die Investoren sofort, wenn sie hörten, dass die Bestellungen für Galliumnitrid-AI-Netzteile zugenommen hätten: Da AI in den nächsten Jahren der größte Wachstumsmotor sein wird, ist Galliumnitrid, das die „Energie für AI liefert“, auch ein vielversprechendes Investment.
Kurz gesagt: AI-Server sind „energieintensiv“ und „hitzeempfindlich“ – herkömmliche Siliziumnetzteile reichen nicht aus, während Galliumnitrid-Netzteile sowohl genügend Leistung liefern als auch weniger Wärme erzeugen, weshalb sie sehr gefragt sind.
---
Gerüchte vs. Realität: „Kosten nähern sich Silizium-basierten Bauteilen“ – das ist übertrieben, derzeit noch nur „kleine Pilotprojekte“
In den Nachrichten hieß es, die Kosten für Galliumnitrid würden sich den Silizium-basierten Bauteilen nähern – dies war der Schlüsselfaktor für den Anstieg der Aktienkurse. Experten und Forschungsinstitute haben jedoch darauf hingewiesen, dass diese Aussage derzeit noch nicht ganz zutrifft, zumindest nicht für hochwertige Serveranwendungen.
Es gibt zwei unterschiedliche Anwendungsbereiche:
1. Verbraucher-Netzteile (z. B. Handy-Ladegeräte): Nach jahrelangen Verbesserungen sind die Kosten für Galliumnitrid tatsächlich stark gesunken und liegen nun in etwa auf dem Niveau oder sogar unter denen von Silizium-basierten Lösungen – das erklärt, warum Ladegeräte immer kleiner und günstiger werden.
2. Industrie-/Server-Netzteile (hohe Spannung, hohe Leistung): Das sind die Kernkomponenten in Rechenzentren. Derzeit sind die Kosten für solche hochspannungsigen Galliumnitrid-Bauteile noch deutlich höher als die von herkömmlichen Silizium-MOSFETs.
Warum sind die Kosten höher? Weil die Herstellung von Galliumnitrid anspruchsvoll ist – sie umfasst Prozesse wie epitaktisches Wachstum, Qualitätskontrolle und Verpackung, was zu hohen Einzelpreisen führt. Derzeit befindet sich die Anwendung von Galliumnitrid in der Frühphase der großflächigen Einführung in AI-Server-Netzteilen. Spitzenhersteller wie Delta und Lite-On haben bereits damit begonnen, Galliumnitrid zu verwenden, aber eine breite Verbreitung hat es noch nicht erreicht.
Kurz gesagt: Ähnlich wie bei Elektrofahrzeugen, deren Batteriekosten früher viel höher waren als die von Verbrennungsmotoren, ist Galliumnitrid derzeit noch ein „teures“ Hochendprodukt, das nur in wenigen hochwertigen Anwendungen eingesetzt wird.
---
Zeitlinienprognose: 2026 ist ein entscheidender Zeitpunkt – in den nächsten fünf Jahren erwartet ein erstaunliches Wachstum
Obwohl Galliumnitrid derzeit noch nicht weit verbreitet ist, sind die Erwartungen der Branche sehr optimistisch. Laut der CASA Industry Research Institute und mehreren Experten sieht die Entwicklung wie folgt aus:
- Aktuell (2024–2025): Verifizierungs- und Einführungsphase.
- Die Penetration von Galliumnitrid in AI-Netzteilen liegt voraussichtlich bei nur 5–10% bis Ende 2026.
- Es wird hauptsächlich in hochwertigen Anwendungen eingesetzt, um Silizium-Bauteile zu ergänzen, nicht zu ersetzen.
- 2025–2030: Explosives Wachstum.
- Mit dem Ausbau neuer AI-Rechenzentren und dem Austausch alter Netzteile wird das Marktvolumen voraussichtlich jährlich um 70% steigen – das ist ein sehr erstaunliches Wachstum.
- Nächste 2–3 Jahre: Vorboten einer großflächigen Ersatzung.
- Experten erwarten erst in den nächsten zwei bis drei Jahren deutliche Anzeichen für eine umfassende Ersatzung.
Kurz gesagt: Wenn Sie jetzt Galliumnitrid-Aktien kaufen, kaufen Sie nicht die aktuellen Ergebnisse, sondern die „Geschichte der Zukunft“. Die Verwirklichung dieser Geschichte wird Zeit brauchen – erst um 2026 werden deutliche Marktanteilsveränderungen zu sehen sein, und der eigentliche Durchbruch wird erst nach 2025 erfolgen.
---
Der „Geheimtipp“ für den Preisverfall: Von 6-Zoll- zu 8-Zoll-Wafern – und „Niedrigspannung“ ist der Schlüssel
Viele Menschen befürchten, dass Galliumnitrid immer teuer bleiben wird, aber der Preis fällt tatsächlich schnell, hauptsächlich durch zwei Faktoren:
1. Aufwertung der Wafergröße (von 6 Zoll auf 8 Zoll, später auf 12 Zoll):
- Derzeit werden hauptsächlich 6- und 8-Zoll-Wafer verwendet. Mit der Serienproduktion von 8-Zoll-Galliumnitrid-Wafern und der zukünftigen Erweiterung der 12-Zoll-Fähigkeiten wird der Preis pro Chip sinken – je größer der Wafer, desto günstiger wird der Preis pro Stück.
- Experten wie Zhang Wenling weisen darauf hin, dass die Kosten für 650-V-Galliumnitrid-Bauteile bereits nahe denen von Silizium-Bauteilen liegen, aber die Wettbewerbsfähigkeit bei niedrigeren Spannungen (unter 100 V) noch verbessert werden muss.
2. Niedrigspannungsbauteile sind der Schlüssel für den Marktanteil:
- In Megawatt-Kabinen werden niedrigspannungsige Galliumnitrid-Bauteile etwa 18-mal häufiger verwendet als hochspannungsige (650 V)!
- Das bedeutet, dass der Wettbewerb bei Galliumnitrid-Betrieben in Zukunft darauf ausgerichtet sein wird, niedrigspannungsige Bauteile kostengünstig und in großem Maßstab zu liefern. Wer in diesem Bereich Durchbruch erzielt, wird den größten Marktanteil gewinnen.
Kurz gesagt: Der Preisverfall von Galliumnitrid hängt von der Aufwertung der Produktionsanlagen ab – insbesondere von der Größe der Wafer. Die Zukunft gehört den Herstellern, die niedrigspannungsige Bauteile günstig und zuverlässig liefern können.
---
Branchenstruktur: Es geht nicht um „Entweder-oder“, sondern um „komplementäre Koexistenz“
Schließlich möchten wir einen häufigen Irrtum korrigieren: Wird Galliumnitrid Silizium vollständig ersetzen?
Die Antwort lautet: Nein. Experten betonen, dass sich auch Silizium-Bauteile weiterentwickeln werden (z. B. mit Super-Junction-MOSFETs und IGBTs). Es handelt sich eher um eine komplementäre Beziehung als um eine einfache Ersatzung.
- Galliumnitrid eignet sich besonders für Anwendungen mit hoher Frequenz, hoher Spannung, hoher Dichte und hoher Effizienz – typische Anwendungen sind AI-Server-Netzteile, Schnellladegeräte, Energiespeicher und OBCs (On-Board-Chargegeräte) für Elektrofahrzeuge sowie Roboternetzteile.
- Silizium bleibt hauptsächlich in Anwendungen mit mittlerer bis niedriger Spannung, hohem Stromverbrauch und geringem Kostensensitivität im Einsatz.
Langfristige Treiber sind:
1. AI-Recheninfrastruktur: Die steigende Nachfrage nach Server- und Energiespeicher-Netzteilen ist ein direkter Antrieb für den Markt.
2. Elektrofahrzeuge und Roboter: Mit der Verbreitung von 800-V-Hochspannungssystemen in Elektrofahrzeugen und der Entwicklung von humanoiden Robotern werden auch in diesen Bereichen viele Netzwerksysteme auf Galliumnitrid umgestellt.
Ein führendes Unternehmen wie Innosilicon verzeichnete im ersten Halbjahr einen Anstieg der Auslieferungen von AI- und Datenzentrum-Chips um 183%, was die tatsächliche Nachfrage zeigt. Gleichzeitig weist das Unternehmen darauf hin, dass die Einführung von Galliumnitrid in Datenzentren noch in der Anfangsphase ist und die Unternehmen noch nach Kooperationsmöglichkeiten mit Cloud-Anbietern suchen.
Kurz gesagt: Silizium und Galliumnitrid ergänzen sich – kein „Einer wird den anderen ersetzen“. In den nächsten Jahren wird Galliumnitrid von einem „hochwertigen, teuren“ Produkt zu einem „breiter verfügbaren, kostengünstigen“ Produkt werden, das in vielen Industrie- und Rechenbereichen eingesetzt wird, während Silizium weiterhin eine dominante Rolle spielen wird.
---
Ratschläge für normale Investoren:
1. Vorsicht vor kurzfristiger Spekulation: Der Anstieg der Aktienkurse geht oft vor den tatsächlichen Grundlagen her. Die Behauptung, die Kosten würden sich den Silizium-basierten Bauteilen nähern, trifft derzeit noch nicht auf hochwertige Anwendungen – seien Sie vorsichtig vor Rücksetzungen nach Konzeptspekulationen.
2. Konzentrieren Sie sich auf die langfristige Logik: Der Aufbau der AI-Rechenleistung ist eine sichere Entwicklung; Galliumnitrid als Schlüsselkomponente bietet großes Wachstumspotenzial (jährliches Wachstum von 70%).
3. Beobachten Sie technische Indikatoren: Achten Sie insbesondere auf die Qualität von 8-Zoll-Wafern, die Raten der 8-Zoll-Galliumnitrid-Produktion sowie den Anteil von Galliumnitrid bei Spitzenherstellern. Diese Indikatoren zeigen an, ob die Branche wirklich in eine Phase des explosionsartigen Wachstums eingetreten ist.
4. Überbewerten Sie keine vollständigen Ersatzungen: Erwarten Sie nicht, dass Galliumnitrid morgen alle Siliziumchips ersetzen wird – es ist ein schrittweiser Prozess. Die nächsten 2–3 Jahre sind ein entscheidender Zeitraum, um die Entwicklung zu beobachten.