華為于昨晚舉行的2020年春季發(fā)布會上，發(fā)布了一款充電器新品(單品)，功率65w。這款充電器屬于GaN(氮化鎵)類型，支持雙口(Type-C和A)模式，能給手機和平板充電。在這則新聞發(fā)布之后，讀者對華為在這個充電頭里面采用的GaN芯片歸屬有了濃厚的興趣。據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者從供應(yīng)鏈處獲悉，華為在將發(fā)布的充電器中使用的GaN功率器件大概率是華為自研的、熟悉華為的供應(yīng)鏈相關(guān)人士進一步指出，華為在GaN領(lǐng)域已經(jīng)布局頗深。
GaN充電器爆火
近日，各大廠商紛紛宣布自己未來將進駐GaN產(chǎn)品領(lǐng)域。引爆GaN產(chǎn)品關(guān)注度的事件，還需要追溯到小米在2月13日召開的新品發(fā)布會，除了在發(fā)布會上推出了自己的新旗艦手機之外，最引人注意的便是那款65W的GaN充電器。小米創(chuàng)始人、小米集團董事長兼CEO雷軍親自曬出了小米GaN充電器65W、小米標配充電器65W和蘋果充電器65W三者對比圖，以說明GaN充電器小巧的特性。其實去年10月，OPPO發(fā)布Reno Ace，就標配65W超級閃充GaN充電器。據(jù)悉，這也是GaN首次應(yīng)用于手機原裝快充充電器，OPPO也是全球首家在手機充電器中導(dǎo)入氮化鎵技術(shù)的廠商。不過，最早發(fā)布GaN充電器當(dāng)屬ANKER，2018年10月，ANKER發(fā)布了全球首款USB PD GaN充電器PowerPort Atom PD1，據(jù)稱，該產(chǎn)品和蘋果5W充電器差不多的體積卻能輸出高達27W的功率，吸足眼球。隨后，不少終端廠商盯上了GaN充電器。包括Baseus、RAVPower、UIBI、ZMI等品牌廠商均發(fā)布了氮化鎵快充產(chǎn)品，有些品牌甚至發(fā)布了多款，更新迭代非常迅速。今年一月，在美國舉辦的CES展會上，參展的GaN充電器已經(jīng)多達66款，其中涵蓋了18W、30W、65W、100W等多個功率以及全新品類超級擴展塢，滿足手機、平板、筆電的全方位充電需求。綜合性能和成本兩個方面，GaN也有望在未來成為消費電子領(lǐng)域快充器件的主流選擇。與此同時，有外媒報道，蘋果在今年的新品發(fā)布會中，除了推出新款的iPhone外，還將可能推出一款GaN充電器，同樣最高支持65W的充電速率。
GaN的優(yōu)點
多家廠商均看好GaN產(chǎn)品的原因在于，GaN具有超越第一、第二代半導(dǎo)體的優(yōu)良表現(xiàn)。GaN是一種寬能隙半導(dǎo)體材料，具有高硬度、機械穩(wěn)定性、熱容量、對電離輻射的極低靈敏度和導(dǎo)熱性。與傳統(tǒng)的硅基半導(dǎo)體相比，GaN在功率應(yīng)用上有巨大優(yōu)勢，比如在更高的功率下獲得較好的節(jié)能效益，使得功耗大幅降低。同時，GaN技術(shù)能夠容許精簡元件通過巧妙的設(shè)計實現(xiàn)更好的尺寸、重量等。此外，相比普通的硅基元件，GaN元件的切換速度要快10倍，還可以在更高的溫度下運作，這些優(yōu)異的特性都讓GaN廣泛適用于汽車、工業(yè)、電信以及特定的消費電子產(chǎn)品上。GaN技術(shù)趨于成熟，并且在USB PD快充領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，GaN技術(shù)讓充電器的功率越做越大，體積卻越做越小，保證了產(chǎn)品的便攜性。
GaN背后的廠商
目前市面上已有多家廠商布局GaN快充，預(yù)計隨著用戶對便攜性的需求提高，2025年全球GaN快充市場規(guī)模有望達600多億元，同時加速GaN芯片在其他新興領(lǐng)域?qū)i基產(chǎn)品的替代。GaN市場背后主要有三大供貨廠家。這三家廠家分別是Power Integration , Inc.、納微半導(dǎo)體(Navitas)、英諾賽科(Innoscience)。其他諸如ST、TI和英飛凌也是這個領(lǐng)域的積極參與者。Power Integrations, Inc. 是一家擁有三十多年的歷史，專注于高壓電源管理及控制的高性能電子元器件及電源方案的供應(yīng)商，其產(chǎn)品品質(zhì)及品牌在全球擁有很高的認可度。OPPO發(fā)布65W GaN快充就是利用PI的PowiGaN系列的GaN芯片。彼時PI在氮化鎵PowiGaN功率芯片的累計發(fā)貨量就已超過一百萬顆，是目前累計發(fā)貨量最大的廠家。納微半導(dǎo)體(Navitas)擁有強大的功率半導(dǎo)體行業(yè)專家團隊，專有的 AllGaN工藝設(shè)計套件將最高性能的GaNFET與邏輯和模擬電路單片集成，可為移動、消費、企業(yè)和新能源市場提供更小、更高能效和更低成本的電源。小米發(fā)布的氮化鎵快充產(chǎn)品就是采用了納微半導(dǎo)體的功率芯片產(chǎn)品。英諾賽科(Innoscience)是唯一上榜的國產(chǎn)硅基氮化鎵廠商，公司在珠海和蘇州建有兩個8英寸硅基氮化鎵芯片研發(fā)生產(chǎn)基地，產(chǎn)品線覆蓋30V-650V的全系列氮化鎵芯片，自有失效分析和可靠性實驗室為產(chǎn)品品質(zhì)保駕護航，目前在快充領(lǐng)域已有超過10家企業(yè)利用其高壓氮化鎵芯片成功開發(fā)出快充產(chǎn)品并實現(xiàn)量產(chǎn)。同時國內(nèi)還有不少企業(yè)搶灘第三代半導(dǎo)體。據(jù)了解，除了華為海思，還有海特高新，海陸重工，蘇州晶湛，江蘇華功，重慶華潤微，杭州士蘭微等在內(nèi)的多家公司均已積極布局第三代半導(dǎo)體。業(yè)內(nèi)分析人士認為，GaN有望逐步實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，2020年有望成國內(nèi)“GaN應(yīng)用元年”。第三代半導(dǎo)體在無線通信、汽車電子、電網(wǎng)、高鐵、衛(wèi)星通信、 軍工雷達、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用中具備硅基無法比擬的優(yōu)勢。
