氮化镓半导体：人形机器人性能革命的“金钥匙”

2025年是人形机器人量产元年，氮化镓（GaN）半导体正以“性能革命者”的姿态，缩短机器人从实验室走向规模化商用的距离。

相较于传统硅基芯片，这种第三代半导体材料凭借高频、高能效、耐高压等特性，成为破解机器人关节驱动难题的“金钥匙”。从英诺赛科到意优科技，再到德州仪器等国际大厂，均纷纷前瞻布局氮化镓材料新产品。

7月的苏州，英诺赛科氮化镓芯片制造基地内，自动化设备24小时不间断运转。一块指甲盖大小的氮化镓芯片，将成为机器人手腕关节的驱动核心。

氮化镓是极具性能优势的第三代半导体材料之一。英诺赛科产品开发部副总经理王怀锋指出，氮化镓芯片具有更小的导通损耗、更低的开关损耗等优势，切实解决了传统技术面临的诸多痛点。

“以关节电机驱动为例，氮化镓芯片能够提高电机功率，满足机器人高负荷载重需求。”王怀锋说，“它还能满足人形机器人对高精度动态控制的要求。”

在载重机器人上，氮化镓芯片已成为不可或缺的选择。集邦咨询指出，人形机器人关节系统控制精度、尺寸和散热要求更高，氮化镓芯片可以实现更精确的控制。

今年2月，德州仪器发表报告指出，氮化镓可以在高PWM频率下以低损耗轻松实现更高精度的电机控制。与此同时，英诺赛科、中科无线半导体等国内企业正积极布局。

作为人形机器人零部件头部供应商，意优科技在机器人关节模组领域的技术创新备受关注。氮化镓半导体技术的引入，成为其重要布局。

意优科技技术总监李战猛表示，氮化镓器件在关节驱动层面具有显著优势，大幅减小了硬件电路面积，提高了PWM控制分辨率。

目前，意优科技已将英诺赛科的氮化镓芯片ISG3204应用于关节内部驱动板。英诺赛科通过释放规模效应、提升良率等方式降低氮化镓制造成本。

尽管氮化镓技术优势显著，但大规模应用仍需突破验证关。李战猛坦言，氮化镓器件在机器人电机驱动领域尚处于批量验证阶段。

当前，人形机器人产业正处于爆发前夕，但核心零部件领域仍面临诸多挑战。李战猛认为，硬件发展速度跟不上AI技术进步，是制约行业发展的重要因素。

尽管目前机器人产业仍处于发展早期，但王怀锋认为，氮化镓芯片已经成为机器人性能进一步提升和量产落地的刚需。

据了解，英诺赛科与机器人厂商建立了基于技术互补、深入联合的合作模式。王怀锋指出，未来5年机器人会爆发式增长，氮化镓在该领域的需求势必会迎来爆发。

对于人形机器人未来发展，李战猛同样充满信心。“未来5年内，人形机器人将逐步进入工厂，形成百亿乃至千亿级市场。”

（文章来源：证券时报）

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