作为快充领域的先行者,小米在最近的发布会推出了一款 Type-C 65W 氮化镓充电器,这种运用新材料的“神秘技术”能让充电器变得“更小更强”。告别快充“硅基”时代,“氮化镓”时代即将来临!
氮化镓火了小米发布会上,雷军展示了功率同为 65W 的小米氮化镓充电器和小米10 Pro标配充电器对比图,图上可以看到氮化镓充电器体积比标配版要小一半。小米氮化镓充电器的推出引发市场对“氮化镓”这种新型材料的关注,一系列氮化镓概念股也随之迎来了一大波上涨。
氮化镓是什么
氮化镓(GaN)在国内属于第三代半导体材料。相比前两代,氮化镓具有更宽的禁带宽度(半导体的一个重要特征参量,决定器件的耐压和最高工作温度)、更高的击穿电场、更高的热导率、更大的电子饱和度和更高的抗辐射能力。具体来说,氮化镓在充电器上能发挥高效率低发热、高功率小体积的优点,充电功率转换也比传统充电器更有优势。
小米不是首个发布氮化镓充电器的手机厂商。OPPO 在去年就发布了 RenoAce 标配的65W全球首款氮化镓快充。年初的CES 2020 上有 30 家厂商推出了共计 66 款氮化镓快充产品,产品的接连推出表明氮化镓快充技术正在走向成熟,也逐渐被越来越多的厂商看好。小米此次推出氮化镓充电器,无疑让更多人看到了氮化镓技术,有望进一步激发市场的需求。
除了OPPO和小米,华为、三星和苹果也都已制定了氮化镓技术计划。更有外媒消息称,苹果今年可能就将发布一款氮化镓充电器。
600亿市场引来重大机遇随着人们对充电器便携性的需求提高,预计 2025 年全球氮化镓快充市场规模有望达 600 多亿元。这也将加快氮化镓芯片在其他领域对硅基产品的替代,带来新的发展机遇。
氮化镓目前的应用方向主要集中在三大领域:光电领域、功率领域和射频领域。
光电领域的应用有LED、VCSEL传感器。氮化镓的开发初衷就是为LED而生,大功率密度的氮化镓可减小LED驱动器的高度和重量,另外氮化镓技术的耐压更高,因此相对于传统硅硅基产品来说,寿命更高。
功率领域的应用包括手机和笔记本的快充头、变频器、新能源汽车等电子器件。这也是短期内氮化镓发展最迅猛的领域。氮化镓快充的作用相信不用小黑多说,可以帮助从容应对出门紧迫,手机、笔记本电量低的状况;氮化镓对充电器体积的减少,对于每天要携带笔记本电脑出门的朋友来说,也是一种长期的“减负”。
射频领域,氮化镓主要用在 5G 基站。5G 基站的建设相比起 4G 基站,需要更多数量的射频功率放大器(PA)。氮化镓具有稳定且高性能的特点,由于 5G 对射频功率、耗能要求的提升,氮化镓能代替硅基为5G基站PA的提供更强有力支持,氮化镓材料的需求有望在 5G 时代迎来爆发式增长。
三大潜在赢家氮化镓快充电源主要采用650V氮化镓功率芯片作为功率开关,应用氮化镓高频特性,使得终端快充产品体积更小,效率更高。氮化镓功率芯片的供货厂家,很可能成为手机厂商的快充竞争中的最大赢家。目前的供货厂家主要有三家,分别是Power Integrations, Inc、纳微半导体和英诺赛科。
*IDM: Integrated Design Manufacturer,集成设计制造商,既有IC设计能力也有IC制造能力的公司
**Fabless:无晶圆厂的IC设计公司,只负责IC的设计,不负责IC的制造生产,一般其IC交由专业的代工厂进行加工
Power Integrations, Inc. 拥有30多年的历史,是目前氮化镓芯片累计发货量最大的厂家。OPPO 去年发布的 65W 氮化镓超级快充利用的就是PI的PowiGaN系列的氮化镓芯片。
纳微半导体是世界上第一家氮化镓功率集成电路设计(IC)公司。小米投资了这家公司,此次发布的氮化镓快充也采用了纳微的功率芯片。
英诺赛科是三大供货商中唯一的国产厂商,在中美贸易战背景下获得了很高关注。目前在快充领域已有超过10家企业利用它生产的高压氮化镓芯片,成功开发出快充产品。英诺赛科虽然起步较晚,但作为集成设计制造商,具有IC制造能力,未来的发展也值得期待。
毫无疑问,氮化镓将迅速在快充领域普及开来,在手机、笔记本等电子设备的配件市场得以广泛应用。氮化镓快充更有望成为主流手机厂商的出厂标配。通过设计高性价比、高质量的氮化镓功率芯片支持手机厂商的快充技术,三大供货商将在未来几年收获可观利益。而小米作为纳微半导体的投资商,不仅可以获得投资带来的收益,还能抢先采用纳微最先进的芯片,在“氮化镓快充”时代已经占得先机。
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