充电革命：GaN 财富大发作 苹果三星华为小米纷纷入局

更重要的是，GaN 已经引起了普及的行业存眷。

什么是 GaN？

GaN 本质上是一种新型半导体原料。

它的中文名为氮化镓，英文名称是 Gallium nitride，分子式是 GaN；它是氮和镓的化合物，也是一种直接能隙（Direct Bandgap）的半导体，也是一种宽禁带半导体原料。

GaN 氮化镓的化合物布局相同于纤锌矿，硬度很高；对比传统硅基半导体，GaN 氮化镓有着更精彩的击穿手段，更高的电子密度和电子迁徙率，尚有更高的事变温度（熔点约为 1700℃）。

作为一种新型原料，GaN 具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学不变性好（险些不被任何酸腐化）等性子和强的抗辐照手段，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着辽阔的远景。

从半导体行业的角度来看，GaN 原料是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体原料，并与 SIC、金刚石等半导体原料一路，被誉为是继第一代 Ge、Si 半导体原料、第二代 GaAs、InP 化合物半导体原料之后的第三代半导体原料。

相较于传统的硅基半导体，GaN 可以或许提供明显的上风来支持功率应用，这些上风包罗在更高功率获取更大的节能效益，甚至寄生功耗大幅低落；GaN 原料也允许更多精简元件的计划以支持更小的尺寸外面。

另外，相较于硅基元件，GaN 元件切换速率增快达 10 倍，同时可以在更高的最高温度下运作，这些强盛的原料本质特征让 GaN 普及合用于 100 伏与 650 伏电压范畴内的涵盖汽车、家产、电信、以及特定斲丧性电子应用产物等行业。

今朝，对 GaN 原料的研究与应用是已经成为环球半导体研究的前沿和热门。

GaN 激发充电器革命

现实上，GaN 早在上世纪 90 年月起就有所应用——连年来，它再次受到平凡斲丧者的存眷是由于充电器。

现实上，因为禁带宽度大、热导率高、耐高温等特征，回收了 GaN 氮化镓元件的充电器最直观的感觉就是体积小、重量轻，很好适应了电子产物向小型化、轻浮化偏向成长的趋势。

从详细结果来看，平等输出功率下，回收 GaN 功率 MOS 的充电器会比传统的充电器体积缩小 1/3 以上，在发烧量、服从转换上对比平凡充电器也有更大的上风，大大的晋升了用户的行使体验。

虽然，限于技能自己成长的限定，GaN 充电器的本钱一向较量高；然而，跟着人们对充电技能的需求和等候越来越高，回收 GaN 原料的充电器也逐渐进入到斲丧规模。

2018 年 10 月，ANKER 宣布了环球首款 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出高达 27W 的功率，吸足眼球。

这款 GaN 充电器乃至可以或许为 MacBook 充电。

随后，ANKER、RAVpower、AUKEY、ELIXAGE、Mu One、UIBI 等厂商都推出了自家的 USB PD GaN 充电器，其价值多在 150 元以上。

值得一的是，除了专门出产充电头的厂商，不少斲丧电子厂商也盯上了 GaN 充电技能。

好比说，在 2019 年 10 月宣布的 OPPO Reno Ace 中，就标配了一个 GaN 充电器，可以实现 65W 的超等闪充——由此 OPPO Reno Ace 也成为环球首款标配 GaN 充电器的手机。

其它，在 2020 年 2 月 13 日的小米新品宣布会上，小米也推出了一款体积小巧的充电器，也就是小米 GaN 充电器 Type-C 65W——再次让 GaN 原料在充电器上的应用激发了斲丧电子行业的存眷。

三星、苹果等大厂也在机关 GaN

就今朝的环境来看，机关 GaN 的厂商也为数不少。

按照《科创板日报》报道，今朝小米、OPPO、苹果、华为、三星等厂商都在 GaN 方面有较深的蕴蓄——这就意味着，GaN 已经在环球主流的斲丧电子厂商中获得了存眷和投入。

个中，小米上周宣布的 GaN 充电器回收了来自纳微半导体（Navitas）的 NV6115 和 NV6117 GaNFast 功率 IC，体积为 56.3 x 30.8 x 30.8mm，官方暗示是尺度适配器尺寸的一半。

值得一提的是，纳微半导体公司是天下上第一家 GaN 功率 IC 公司，于 2014 年在美国加利福尼亚州 El Segundo 创立——而小米也通过对纳微半导体公司的投资，建立了财富链的上下流相助相关。

就整个斲丧电子行业的环境来看，GaN 也正在陪伴充电器快速发作。

按照充电头网报道，2020 年 1 月，在美国举行的 CES 展会上，参展的 GaN 充电器已经多达 66 款，个中涵盖了 18W、30W、65W、100W 等多个功率，以及全新品类超等扩展坞，满意手机、平板、笔电的全方位充电需求。

而来自中信证券的陈诉称，跟着用户对充电器通用性、便携性的需求进步，将来 GaN 快充市场局限将快速上升，估量 2020 年环球 GaN 充电器市场局限为 23 亿元，2025 年将快速上升至 638 亿元，5 年复合年均增添率高达 94％。

同时，综合机能和本钱两个方面，GaN 也有望在将来成为斲丧电子规模快充器件的主流选择。

市场局限发作，半导体行业切入 GaN

必要声名的是，GaN 不只仅可以充电器规模。

现实上，依附 GaN 的功率机能、频率机能以及优越散热机能，它还可用于 5G 基站、自动驾驶、军用雷达等浩瀚功率和频率有较高要求的场所。

在这样的需求之下，GaN 衬底市场的局限也在扩大。

按照法国市场研究参谋机构 Yole Development 的统计，2017 年环球 GaN 衬底市场需求约 7.4 万片，在 GaN 射频和功率器件应用的拉动下，估量 2022 年环球 GaN 衬底需求上升至 32 万片，对应的氮化镓衬底的市场局限到达 64 亿元，2017 至 2022年的年复合增添率为 34％。

值得一提的是，在这样的市场趋势下，一些重要的半导体行业也放荡切入到 GaN 市场。

（编辑：湖南网）

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