充电革命来了！GaN产业大爆发：苹果三星华为小米纷纷入局

功率应用于，这些优势还包括在更高功率提供更大的节约能源效益，以致宿主功耗大幅度减少；GaN 材料也允许更加多精简元件的设计以反对更加小的尺寸外观。此外，相比于硅基元件，GaN 元件转换速度增快约 10 倍，同时可以在更高的最低温度下运作，这些强劲的材料本质特性让 GaN 普遍限于于 100 叱与 650 叱电压范围内的涵括汽车、工业、电信、以及特定消费性电子应用于产品等行业。目前，对 GaN 材料的研究与应用于是早已沦为全球半导体研究的前沿和热点。

GaN 引起充电器革命实质上，GaN 早于在上世纪 90 年代起就有所应用于——近年来，它再度受到普通消费者的注目是因为充电器。实质上，由于禁带宽度大、热导率低、耐高温等特性，使用了 GaN 氮化镓元件的充电器最直观的感觉就是体积小、轻巧，很好迎合了电子产品向小型化、轻巧化方向发展的趋势。从明确效果来看，同等输出功率下，使用 GaN 功率 MOS 的充电器不会比传统的充电器体积增大 1/3 以上，在发热量、效率切换上比起普通充电器也有更大的优势，大大的提高了用户的用于体验。当然，仅限于技术本身发展的容许，GaN 充电器的成本仍然较为低；然而，随着人们对电池技术的市场需求和期望更加低，使用 GaN 材料的充电器也渐渐转入到消费领域。

2018 年 10 月，ANKER 公布了全球首款 USB PD GaN 充电器 PowerPort Atom PD1，和苹果 5W 充电器差不多的体积却能输入低约 27W 的功率，吸足眼球。注意到，这款 GaN 充电器甚至需要为 MacBook 电池。随后，ANKER、RAVpower、AUKEY、ELIXAGE、Mu One、UIBI 等厂商都发售了自家的 USB PD GaN 充电器，其价格多在 150 元以上。

有一点一的是，除了专门生产电池头的厂商，不少消费电子厂商也识破了 GaN 电池技术。比如说，在 2019 年 10 月公布的 OPPO Reno Ace 中，就标配了一个 GaN 充电器，可以构建 65W 的超级闪充——由此 OPPO Reno Ace 也沦为全球首款标配 GaN 充电器的手机。另外，在 2020 年 2 月 13 日的小米新品发布会上，小米也发售了一款体积小巧的充电器，也就是小米 GaN 充电器 Type-C 65W——再度让 GaN 材料在充电器上的应用于引起了消费电子行业的注目。

三星、苹果等大厂也在布局 GaN就目前的情况来看，布局 GaN 的厂商也为数不少。根据《科创板日报》报导，目前小米、OPPO、苹果、华为、三星等厂商都在 GaN 方面有较深的累积——这就意味著，GaN 早已在全球主流的消费电子厂商中获得了注目和投放。其中，了解到，小米上周公布的 GaN 充电器使用了来自纳微半导体（Navitas）的 NV6115 和 NV6117 GaNFast 功率 IC，体积为 56.3 x 30.8 x 30.8mm，官方回应是标准适配器尺寸的一半。

值得一提的是，纳微半导体公司是世界上第一家 GaN 功率 IC 公司，于 2014 年在美国加利福尼亚州 El Segundo 正式成立——而小米也通过对纳微半导体公司的投资，奠定了产业链的上下游合作关系。就整个消费电子行业的情况来看，GaN 也正在预示充电器较慢愈演愈烈。根据电池头网报导，2020 年 1 月，在美国举行的 CES 展览上，展览的 GaN 充电器早已多达 66 款，其中涵括了 18W、30W、65W、100W 等多个功率，以及全新品类超级拓展坞，符合手机、平板、笔电的全方位电池市场需求。

而来自中信证券的报告称之为，随着用户对充电器通用性、便携性的市场需求提升，未来 GaN 慢差使市场规模将较慢下降，预计 2020 年全球 GaN 充电器市场规模为 23 亿元，2025 年将较慢下降至 638 亿元，5 年填充年均增长率低约 94％。同时，综合性能和成本两个方面，GaN 也未来将会在未来沦为消费电子领域慢差使器件的主流自由选择。

市场规模愈演愈烈，半导体行业紧贴 GaN必须解释的是，GaN 某种程度可以充电器领域。实质上，凭借 GaN 的功率性能、频率性能以及杰出风扇性能，它还可用作 5G 基站、自动驾驶、军用雷达等众多功率和频率有较高拒绝的场合。在这样的市场需求之下，GaN 衬底市场的规模也在不断扩大。

根据法国市场研究顾问机构 Yole Development 的统计资料，2017 年全球 GaN 衬底市场需求大约 7.4 万片，在 GaN 射频和功率器件应用于的夹住下，预计 2022 年全球 GaN 衬底市场需求下降至 32 万片，对应的氮化镓衬底的市场规模超过 64 亿元，2017 至 2022年的年填充增长率为 34％。值得一提的是，在这样的市场趋势下，一些最重要的半导体行业也乘机紧贴到 GaN 市场。就在 2 月 20 日，台积电与意法半导体宣告，双方将合作加快 GaN 制程技术的研发，并将分离式与整合式 GaN 元件引入市场——利用此合作，意法半导体将使用台积电公司的 GaN 制程技术来生产其 GaN 产品。

关于本次合作，台积电业务研发副总经理张晓强博士回应，期望和意法半导体合作把 GaN 功率电子的应用于带上入工业与汽车功率切换。具体来说，GaN 需要帮助意法半导体获取中功率与高功率应用于所需的解决方案，还包括应用于油电混合车的转换器与充电器。

可见，双方的着力点只不过是在汽车的电气化方面。总结一项新材料新技术从实验室南北消费者，必须赢取多方面的的因素，比如说上游的生产能力和良率，中游的研发、生产和生态链的完备，以及下游厂商和消费者的理解和接受度，当然还有售价否亲民的问题——从目前的行业情况综合来看，GaN 早已作好了南北大众电池市场的打算。最后的小问题：多少钱的 GaN 充电器，你需要拒绝接受呢？原创文章，予以许可禁令刊登。

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