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氮化镓快充背后的芯片技术、三大潜在赢家

驱动之家 02-21 6

一、雷军上阵,吹响氮化镓快充的号角

2020 年 2 月 13 日,小米通过线上直播的形式,面向百万观众,正式发布了小米 10Pro 系列手机以及部分配件产品。其中,小米 65W 氮化镓充电器成为本次发布会的一大重要亮点。

据小米首席执行官雷军介绍,该款充电器具有小巧、高效、发热低等特点,并且支持小米 10Pro 超级快充,对一块 4500mAH 的超大电池从 0% 充电至 100% 仅需 45 分钟,小米就此也成为了第一家将氮化镓 USB PD 快充单独零售的品牌手机企业,并且 149 元的零售价更是创下行业新低,引发业内人士高度关注。

小米 GaN 充电器 Type-C 65W 内置智能识别芯片,可以兼容市面上主流智能手机、Type-C 接口的笔记本电脑及其它电子设备。

二、氮化镓快充时代来临

早在雷军之前,2019 年,做为 3C 配件市场发展风向标的香港电子展,我们就已经察觉到氮化镓快充发展的迅猛势头:2019 年 4 月份春节展,8 款氮化镓充电器新品参展;而到了 10 月份秋季展,氮化镓充电器新品多达 56 款,不到一年增长近 7 倍。

同时,在前不久刚刚结束的美国 CES 展会上,参展的氮化镓充电器数量也已经多达 66 款,涵盖了 18W、30W、65W、100W 等多个功率段,以及全新品类超级扩展坞,全面满足手机、平板、笔电的充电需求。

除了笔电市场充电技术的更新换代,5G 商用临近,让手机续航、充电面临新的挑战。当前手机电池技术没有重大突破,遇到高速网络、视频游戏等沉浸应用,续航成为制约手机使用时长的瓶颈。

这时采用全新氮化镓技术方案的有线快充,能够利用碎片化时间迅速补充电量,被市场极度看好和重视,现如今成为手机的重要卖点之一。

三、氮化镓快充背后的功率芯片技术及三大主要供货厂家

当前市场上氮化镓快充电源主要采用 650V 氮化镓功率芯片(GaNFET ) 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。

对比传统的 MOSFET 产品,GaNFET 由于采用异质外延材料,在设计及制造工艺上都有极大的挑战,全球范围内成熟的可量产的 GaN 产线十分有限。

据充电头网了解,目前出现在香港电子展及美国 CES 展会上的众多氮化镓充电产品背后的氮化镓功率芯片主要来源于三大供货厂家:

*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

1、Power Integrations, Inc.

总部位于美国硅谷 , 是一家拥有三十多年的历史,专注于高压电源管理及控制的高性能电子元器件及电源方案的供应商,其产品品质及品牌在全球拥有很高的认可度。

PI 推出的集成电路和二极管为包括移动设备、电视机、PC、家电、智能电表和 LED 灯在内的大量电子产品设计出小巧紧凑的高能效 AC-DC 电源。

2019 年 9 月,OPPO 发布的 65W 基于 SuperVOOC 2.0 技术的氮化镓快充,是品牌手机厂商首次将氮化镓快充作为手机标配,其利用的也正是 PI 的 PowiGaN 系列的氮化镓芯片。

彼时 PI 在氮化镓 PowiGaN 功率芯片的累计发货量就已超过一百万颗,是目前累计发货量最大的厂家。

2、纳微半导体(Navitas)

拥有强大的功率半导体行业专家团队,专有的 AllGaN 工艺设计套件将最高性能的 GaNFET 与逻辑和模拟电路单片集成,可为移动、消费、企业和新能源市场提供更小、更高能效和更低成本的电源。

此次小米发布的氮化镓快充产品就是采用了纳微半导体的功率芯片产品。

3、英诺赛科(Innoscience)

作为唯一上榜的国产硅基氮化镓厂商,在当前中美贸易战的大背景下获得了许多厂商的关注,业界对其发展潜力十分看好。

公司在珠海和苏州建有两个 8 英寸硅基氮化镓芯片研发生产基地,产品线覆盖 30V-650V 的全系列氮化镓芯片,自有失效分析和可靠性实验室为产品品质保驾护航,目前在快充领域已有超过 10 家企业利用其高压氮化镓芯片成功开发出快充产品并实现量产。

英诺赛科虽然起步较晚,但是在商业模式(IDM),工艺先进性,产品覆盖面,产能布局等核心方面都具有极大的优势,未来发展十分值得期待。

四、风口浪尖,群雄逐鹿

随着 2020 年的到来,氮化镓快充会迅速开始渗透手机和笔记本等电子设备的配件市场,市场容量有望迅速扩大,各大主流电商及电源厂也是摩拳擦掌;另外一方面,氮化镓快充将逐渐被各主流手机厂商作为手机出厂的标准配件,其市规模更是异常可观,并势必会把氮化镓技术的应用推向又一个巅峰。

历史性的风口已经形成,未来可以持续推出质量稳定可靠及高性价比的产品,同时掌握氮化镓芯片产能的厂家,将会脱颖而出,成为这次市场争霸的最大赢家。

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