双向GaN商业化再提速，3家光伏微逆企业导入
光伏微逆赛道正经历一场深刻的技术范式转移。
近日，Enphase与Eggtronic两大标志性企业相继宣布导入双向GaN方案，标志着这一技术从实验室验证正式迈入规模化商用阶段。
据测算，微逆市场对双向GaN器件的潜在需求规模约为4400万颗，潜在价值约为1.3亿美元。
Enphase双向GaN微逆量产出货
Eggtronic导入D-mode双向GaN
全球微逆企业中，率先导入双向GaN并实现量产是Enphase。
6月18日，Enphase宣布，他们IQ9S-3P微型逆变器已开始在美国进行量产出货，接下来的产品销售网络将扩展至欧洲市场。
据介绍，Enphase的IQ9N 系列功率427W，CEC加权效率高达97.5%，该产品采用双向GaN技术。
Enphase是全球微逆变器（Microinverter）细分市场的开创者和领导者，2022-2023年出货量超5.5GW，截至2025年底，其累计出货约8640万台微型逆变器。
几乎同一时间，国外另一家企业也宣布在微逆设计中导入双向GaN。
6月23日，Eggtronic公司宣布与瑞萨联合推出一款500W光伏微逆参考平台，采用了瑞萨的双向GaN。
Eggtronic成立于2012 年，是一家意大利半导体公司，早期以消费级电源适配器和无线充电产品起家，逐步转型为OEM/ODM提供IC 控制器和电源架构授权。
他们的SolarEgg采用单级AC双有源桥(AC-DAB) 拓扑结构，并通过在次级侧采用双向GaN，在CEC标准下实现96.1%的平均效率，在欧盟标准下效率达到95.9%。
据介绍，SolarEgg平台开关频率高达1 MHz，大幅减小磁性元件尺寸，同时还具有THD，最大限度地降低微逆BOM成本、开关损耗。
据“行家说三代半”了解，该平台采用的是D-mode双向GaN开关，并采用Cascode级联配置。
瑞萨D-mode双向GaN与级联合封 来源：《2024-2025氮化镓产业调研白皮书》
微逆进入单极拓扑时代
多家GaN企业提供双向方案
事实上，除了上述2家企业外，国内众多微逆厂商和方案厂商都早已在推广单极拓扑设计。
早在2024年，屹晶微电子就推出了单级DAB微逆方案，当年一拖一400/500W微逆已量产交货，一拖二800W微逆在2025年上半年发布。
2025年，兆易创新推出了单级微型逆变器方案，其副边功率转换部分采用纳微的双向BDS GaN功率器件，在100kHz开关频率下，实现了97.5%的峰值效率和97%的CEC加权效率，MPPT效率为99.9%。同时在500W条件下，THD为3.2%，PF为0.999。
2025年，羲和未来（MANGO POWER）也宣布构建了单级Cyclo拓扑双向变换器平台，其Mango Power S采用单级Cyclo拓扑，实现高达CEC 97.5%的全范围高转换效率。
2025年，万禾悦能EQ系列微型逆变器采用单极拓扑技术，EQ系列1T1微型逆变器实现99.9%的MPPT效率，峰值效率高达98%，发电效率平均可提高5%-30%。
2025年，广芯微电子开发出2x520W并网型微型逆变器参考开发平台，也采用单级DAB拓扑形式，实现97.04%峰值效率、99.8% MPPT追踪效率等突破性指标。
《2026氮化镓（GaN）产业调研白皮书》调研显示，相较于硅基MOSFET的单极方案，采用双向GaN的微逆在CEC效率等指标方面更为优异。
不同厂家的微逆的效率和功率对比 来源：《2026氮化镓（GaN）产业调研白皮书》
Eggtronic认为，随着光伏组件输出功率持续超过400W，逆变器制造商必须不断优化效率、热性能、元件集成度和整体系统成本。但是许多现有的架构——无论是基于交错并联、多级拓扑，还是先进的单向GaN方案，都很难满足设计复杂度、功率密度和成本之间的平衡。
此外，政策导向是微逆厂商转向双向GaN方案的关键助力。Enphase透露，他们之所以采用双向GaN，是因为从2014年底开始美国加州要求所有新安装的光伏逆变器必须具备主动功率因数控制等高级智能逆变器功能，他们意识到原有的双交错反激拓扑无法满足要求，从而开始转向采用单级双有源桥串联谐振变换器（DAB SRC）拓扑研发。
据Enphase联合创始人兼首席产品官 Raghu Belur透露，他们是2018年左右开始直接与 GaN 器件制造商合作。历经7-8年的研发，2025年9月Enphase正式开启IQ9N-3P的预购。
该公司认为，基于GaN BDS的单级结构简化了微逆系统，相比传统背靠背MOSFET方案，双向GaN的芯片占地面积减少至1/4，成本降低约4倍。
除了器件本身的成本更低外，采用双向GaN的微逆系统BOM成本也更低。根据兆易创新的测算，基于双向GaN的单极全桥拓扑产品BOM成本比硅基单极拓扑产品要低17%左右，比双极拓扑微逆低30%。
三种微逆的BOM成本对比 来源：兆易创新
在氮化镓企业端，根据《2026氮化镓（GaN）产业调研白皮书》的初步调研结果，国内E-mode头部厂商已经在配合微逆厂商进行双向GaN单极方案的产品开发，同时还有多家国内D-mode厂商也针对微逆推出了双向GaN设计方案。
2025年，致能科技推出的ZN-600W单级拓扑DAB方案，在次级侧采用700V、75mΩ的蓝宝石衬底双向GaN器件。此外，针对微逆的初级侧，致能科技在2026年还推出了1000W双向开关APFC方案，同样采用蓝宝石基700V、75mΩ双向GaN器件。
致能科技单级拓扑DAB方案（左）与1000W双向开关APFC方案（右）
2025年，云镓半导体发布650V、60mΩ双向GaN器件，适用于微逆等设计场景。
2026年3月，镓未来宣布，合肥工业大学获得日内瓦国际发明展金奖的车载充电系统采用了他们的双向GaN，该方案也适用于微逆系统。
微逆潜在需求可观
双向GaN三大问题需解决
从现有微逆厂商公布的方案来看，单极DAB架构通常包含：初级侧全桥、高频隔离变压器和次级侧AC/AC桥，大部分厂商主要在次级侧采用双向GaN器件。而致能科技和云镓半导体已经开发了初级侧双向GaN方案，未来有望导入使用。
据测算，500W微逆初级侧通常采用4颗MOSFET，次级侧通常采用6颗MOSFET。改用单极拓扑，次级侧均只需2颗双向GaN。假设未来初级侧也采用双向GaN，单台设备可增加2颗器件需求。
双级与单极微逆方案对比 来源：兆易创新
根据潮电智库2024年报道数据，2023年将达13.39GW，全球微逆出货量共计约2200万台；预计到2028年全球微逆的出货量将超过70GW，照此推算出货量将达到1.15亿台。
根据《2026氮化镓产业调研白皮书》初步测算，假设微逆市场全部导入双向GaN，其潜在的器件需求规模约为4400万颗至4.6亿颗。按目前国际厂商双向GaN器件价格（约3美元/颗）推算，双向GaN在微逆市场的潜在价值约为1.3亿-13亿美元。
全球微逆市场的双向GaN潜在需求测算
来源：《2026氮化镓（GaN）产业调研白皮书》
得益于GaN横向结构及无体二极管特性，无需工艺调整，双向GaN通过合并漂移区、漏极和双栅控制即可实现单片集成，显著降低芯片面积与成本。尽管如此，双向GaN器件现阶段也存在3个关键技术问题需要解决。
首先，能够提供双向GaN器件规模化供应的厂商相对较少。据“行家说三代半”了解，无论是特斯拉等车展OBC厂商，还是微逆厂商都对多源供应比较看重。Enphase公司Raghu Belur表示，他们是通过采用多供应商策略来构建安全网。
Enphase此前还透露，目前双向GaN器件的品类也比较少，符合JEDEC标准的只有30mΩ、70mΩ和140mΩ。
其次，双向GaN器件的可靠性要求更高，甚至需要通过JEDEC车规认证。据Raghu Belur透露，“双向GaN器件供应商要接受我们的长期可靠性测试（LTR）和可靠性验证测试（RDT），其中RDT是在相当严苛、恶劣的条件下进行的为期110天的测试。”通过测试后，双向GaN器件供应商才能被列入公司的合格供应商名单（AVL）。
关于双向GaN器件的可靠性，其中备受关注的是浮空衬底引发的动态导通电阻退化问题。根据Enphase公司白皮书，GaN器件通常采用硅衬底，单向器件的衬底接源极可稳定电势，但双向器件因对称性需要浮空衬底，这会导致双向器件在耐压时衬底感应正电势并吸引缓冲层负电荷，从而导致动态导通电阻严重退化。
为此，基于硅衬底的双向GaN器件方案通常需要内置衬底电位控制电路（下方右图底部），该控制电路的精度与速度是决定器件性能的关键。
根据纳微介绍，未钳位的双向氮化镓的RSS(on) 为196mΩ，钳位后为68mΩ，导通电阻从3倍降至1倍；未钳位的双向氮化镓壳温为76°C，钳位后为61°C，工作结温可以降低15℃。
据《2026氮化镓产业调研白皮书》调研，基于蓝宝石衬底的双向GaN方案则可无需衬底偏置电路。这是因为蓝宝石是绝缘体，高压下不会像导电硅衬底那样感应正电势并俘获缓冲层负电荷，因此避免了动态导通电阻退化。同时，由于不需要衬底偏置电路，再加上本身芯片尺寸更小，因此蓝宝石基双向GaN具有一定的成本优势，但同时D-mode需要增加2颗硅MOSFET成本。
双向GaN技术路线与代表厂商
来源：《2026氮化镓（GaN）产业调研白皮书》
不过，我们的调研发现，硅基双向GaN方案可以通过技术手段解决这个问题。例如，北京大学魏进/沈波课题组提出使用虚拟体（Virtual body）技术，从器件层面上解决GaN双向器件的衬底效应。
据介绍，该团队是在GaN沟道层和缓冲层之间插入一AlGaN背势垒层，使得从p-GaN栅极注入的空穴被AlGaN背势垒层阻挡并在背势垒层上表面扩散，形成一空穴层，从而有效地屏蔽衬底电势变化导致的缓冲层负电荷对沟道电子浓度的影响。
常规硅基双向GaN（左）与虚拟体硅基双向GaN（右）
来源：北京大学（2026）
第三，栅极驱动器需要进行优化。不同于常规GaN器件，双向GaN涉及双栅控制、衬底电位、隔离驱动和不同半周的同步开关时序，增加了驱动电路的复杂性和同步要求。
客观上，双向GaN在微逆中仍存在一定挑战，但业界的技术持续加速成熟，Belur甚至透露，“我们很快就能用上900V的器件，这项发展非常符合预期。”
据“行家说三代半”调研了解，Enphase 正在评估多家供应商1200V 双向GaN样品。
总的来说，Enphase等厂商率先在微逆中规模商用导入双向GaN，验证了该技术可行性，并有望带动供应链的完善，同时也在微逆行业形成示范效应，推动其他下游厂商导入双向GaN。
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。
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