2026前瞻:白色家电有望推动GaN新一轮增长
继2025年美的采用氮化镓后,2026年又有一家中国大企业开始在家电产品中导入氮化镓技术。白色家电能效升级大趋势之下,氮化镓产业有望迎来新一轮的增长契机。
万宝冰箱压缩机
导入氮化镓,销往欧洲
1月16日,广州工控集团发文称,他们旗下的青岛万宝压缩机有5项重点科技创新项目经青岛市科技局审核认定,其中谈到了万宝冰箱的氮化镓技术应用创新。
压缩机作为制冷系统的“心脏”,其技术水平直接影响了设备的能耗、噪音和稳定性。据青岛万宝介绍,为了提升压缩机性能,他们启动了《基于自适应载波与电机温度测算的高效氮化镓变频器开发与应用》项目。
据介绍,该冰箱变频器技术创新采用了氮化镓MOS器件,不仅大幅降低冰箱能耗,还有效消除运行时的共振噪音,提高温度测算精度。
青岛万宝表示,目前基于氮化镓的变频器已经在万宝压缩机变频系列产品上推广,而且凭借低能耗和可靠性能获得欧洲市场广泛认可。
青岛万宝成立于2005年,是广州工控旗下冰箱制冷压缩机企业,也是该集团在中国北方地区规模最大的冰箱压缩机生产基地。在中国市场,青岛万宝是海尔、海信、美的、美菱等国内主流冰箱厂家的主要供应商。在国际市场,它是伊莱克斯、惠而浦、博世等跨国企业的全球供应商,产品销往海外市场
在产能和产值方面,2023年青岛万宝投产5条生产线,年产能从1200万台增长到1500万台,2023年实现产值18亿元。2024年产量提升至1350万台,截至2024年初先后产销压缩机1亿台。
“行家说三代半”发现,青岛万宝在冰箱变频器中导入氮化镓功率器件,或与全球日趋变严的能效标准有关。
以中国为例,前段时间市场监管总局(国家标准委)发布了新版GB12021.2—2025《家用电冰箱耗电量限定值及能效等级》国家标准,该标准将于2026年6月1日起正式实施。
据家电企业分析,修订后的标准提升了家用电冰箱各能效等级的指标要求及耗电量限定值准入门槛,大幅降低电冰箱的耗电量。以500 L对开门的两门冰箱为例,现行标准中能效一级综合耗电要求0.92度/天,新标准中将降到0.55度/天,电耗下降40%。据测算,该国家标准的有效实施将为我国带来每年约130亿度电的节能效益。
事实上,冰箱采用氮化镓器件的势头正在蔓延。
“行家说三代半”了解到,2025年6月,绵阳美菱制冷有限责任公司申请一项名为“一种氮化镓用于变频冰箱逆变的控制装置”的专利,目的是解决目前的冰箱变频驱动逆变功率器件采用IGBT时,因IGBT的饱和压降较大,导致开关功耗相对较大的问题。
油烟机/洗衣机提升能效标准
头部家电企业率先导入氮化镓
除了冰箱外,我国还制订了更为严苛的洗衣机、油烟机和空调领域的能效标准。
在油烟机领域,2025年我国正式发布新版《家用和类似用途吸油烟机和换气扇能效限定值及能效等级》强制性国家标准GB 29539-2025,将于2026 年11月1日强制实施,新标能效要求油烟机整体提升超50%。
在洗衣机领域,新版GB 12021.4《电动洗衣和干衣机能效水效限定值及等级》的修订工作正稳步推进中,有望于2025年9月报批。据宁波吉德洗衣机研发总监曾靖峰介绍,现行能效水效2级以上的洗衣机,根据新版标准只能达到5级以上能效水效。
从消费者角度,能效标准的提升可以引导他们购买更优质、省电的家电产品;而从家电厂商角度,达到更高能效有助于获得补贴,提升销量。
前段时间,国家发改委、财政部联合印发的《关于2026年实施大规模设备更新和消费品以旧换新政策的通知》明确提到,仅对1级能效或水效的冰箱、洗衣机、电视、空调、电脑、热水器的家电产品给予补贴,取消了2级能效产品的补贴资格。
“行家说三代半”了解到,2025年美的公司的AK9pro抽油烟机已经在电机驱动中采用英诺赛科的氮化镓芯片,这是公开报道的首个白色家电电机驱动系统采用氮化镓技术的量产案例。
而在2025年6月,卡奥斯创智物联公司也针对油烟机市场,推出直流变频的氮化镓控制器方案。
在洗衣机电机驱动方面,目前尚未检索到公开采用氮化镓的产品案例。不过,英诺赛科、英飞凌、意法半导体和纳微等众多氮化镓企业已经在提供洗衣机产品解决方案。英诺赛科甚至在公告中提到,他们的氮化镓产品未来也将进一步应用到美的公司的空调、冰箱、洗衣机及净饮等产品当中。
此外,氮化镓技术还将在空调领域实现落地化应用。就在2025年6月,英诺赛科宣布与美的威灵达成战略合作,将聚焦氮化镓在家用空调电机应用领域的拓展。
氮化镓赋予白电4大新价值
潜在市场规模超2.5亿台
从上述新版能效标准可以看出,对各类白色家电的能效指标要求提升较大,因此将倒逼家电企业进行一系列技术改进,以应对标准更新。
满足新的能效标准,家电企业通常从3个维度入手,除了电机技术革新(用直流无刷电机替代交流电机)和智能控制算法外,更为重要的是采用更为节能高效的宽禁带半导体技术。
以冰箱制冷系统为例,它通常是由压缩机本体和电动机两部分组成。冰箱是采用变频技术来控制压缩机运行,而主流的变频器通常采用硅基IGBT器件,其在能效和体积上存在先天局限。
变频冰箱电路示意图
而氮化镓技术为家电应用带来了高效节能的解决方案。
首先,氮化镓所具备的超低开关损耗及无反向恢复损耗特性,与硅MOSFET 和 IGBT 相比,可节省超过 50% 的开关损耗。
其次,由于氮化镓开关损耗更低,它可以降低电机变频器的运行发热,使其无需额外散热片,不仅减少了散热成本,还降低了系统体积和重量,有助于实现电源模块的小型化,为家电设计提供更大空间灵活性,助力智能家电向更节能、紧凑、可靠的方向发展。
第三,GaN的高频特性,使其能以更快的速度切换,从而帮助白色家电能够导入超高速电机,从而改善噪音问题并提升性能。
同时,提高开关频率使得整个电机系统可选择更小的外部元件,从而减小尺寸并提高功率密度。
此外,氮化镓的高频特性更适合与正弦换向等控制算法配合使用。氮化镓出色的开关性能可实现快速开启和关闭转换,从而允许以低延迟和死区时间进行精确的开关定时,确保对负载变化的快速动态响应。
当然,客观来说,氮化镓在白色家电领域的应用只是处于早期阶段,整体的量产应用案例还不够多,还需要氮化镓企业不断提升产品可靠性,并且还要加强与家电企业的方案开发配合。但可喜的是,氮化镓在应用边界再一次得到了拓展,并且让越来越多的家电企业和消费者感受到了实际的效益和价值。
乐观来看,氮化镓在白色家电的电机系统应用前景是值得关注的,仅中国的洗衣机、油烟机、家用空调和冰箱的总体的市场出货量就接近3.5亿台。假设全部采用氮化镓,合计的器件用量可以达到21亿颗。
本文发自【行家说三代半】,专注第三代半导体(碳化硅和氮化镓)行业观察。