圖注：數(shù)據(jù)來(lái)自公開(kāi)資料，由芯聞路1號(hào)匯總
2020年是快充市場(chǎng)快速發(fā)展的重要年份，隨著市場(chǎng)不斷成熟和趨勢(shì)日益明確，消費(fèi)者對(duì)小尺寸和大功率快速充電器需求越來(lái)越大。自從雷軍在米10 Pro系列手機(jī)發(fā)布會(huì)上推出65W氮化鎵快充，羅永浩直播賣(mài)貨倍思65W 2C1A多口氮化鎵快充，這兩位流量大咖的高調(diào)代言把65W功率快充完全展示在大眾的視野。
我們來(lái)看看市場(chǎng)的反映情況，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在某貓上，65W氮化鎵快充是目前消費(fèi)者買(mǎi)單率最高的快充產(chǎn)品，品類也是越來(lái)越齊全，如倍思、洛克、ANKER、畢亞茲、Lapo、摩米士等，還有手機(jī)品牌商，如華為、小米、OPPO、魅族、三星、努比亞、realme等也是拼速度的推出氮化鎵快充充電器，以防掉隊(duì)。
根據(jù)一份行業(yè)數(shù)據(jù)表示，在以電商客戶為主的充電器市場(chǎng)，2019年氮化鎵功率器件出貨量約為300萬(wàn)-400萬(wàn)顆，隨著手機(jī)以及筆記本電腦滲透率進(jìn)一步提升，2020年將實(shí)現(xiàn)5-6倍增長(zhǎng)，總體出貨1500-2000萬(wàn)顆，2021年GaN器件的出貨量有望達(dá)到5000萬(wàn)顆。這也就意味著氮化鎵快充時(shí)代的來(lái)臨。
回溯到2014年，氮化鎵功率器件剛起步時(shí)，就有廠商Finsix開(kāi)展這方面的工作，初始定位的頻率是10~30MHz，當(dāng)時(shí)頻率對(duì)電源設(shè)計(jì)和芯片的挑戰(zhàn)非常高，超出了那個(gè)時(shí)候?qū)﹄娏﹄娮拥耐ǔｎl率界限以及市場(chǎng)的接受能力，并沒(méi)有能繼續(xù)下去。
直到2018年-2019年，有數(shù)十家公司推出幾十款氮化鎵快充產(chǎn)品，這六年時(shí)間，隨著芯片廠商的技術(shù)的逐步成熟，制造能力的提升，價(jià)格降低等為驅(qū)動(dòng)力，再次打開(kāi)了氮化鎵功率器件面向廣大群眾的大門(mén)。其中，智能終端設(shè)備的需求是氮化鎵功率IC普及的主要因素。
為什么快充市場(chǎng)選擇氮化鎵功率IC？
氮化鎵（GaN），是由氮和鎵組成的一種半導(dǎo)體材料，因?yàn)槠浣麕挾却笥?2.2eV, 又被稱為寬禁帶半導(dǎo)體材料。
從數(shù)據(jù)顯示，氮化鎵比硅禁帶寬度大 3 倍，擊穿場(chǎng)強(qiáng)高 10 倍，飽和電 子遷移速度大 3 倍，熱導(dǎo)率高 2 倍。這些性能提升帶來(lái)一些的優(yōu)勢(shì)就是氮化鎵比硅更適合做大功率高頻的功率器件，同時(shí)體積還更小，功率密度還更大。
所以氮化鎵器件具有極高的開(kāi)關(guān)速度、同一晶圓下的小通態(tài)電阻，讓更高效能和更高開(kāi)關(guān)頻率快速充電成為可能。
GaN快充市場(chǎng)，哪些原廠是第一波吃螃蟹的人？
快充品牌商雖多，但是通過(guò)快充GaN功率IC廠商的圖表匯總，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多品牌商用的其實(shí)是同一家的氮化鎵功率IC，目前快充背后的GaN功率IC供貨在絕大部分上在這3家手中，英諾賽科、納微半導(dǎo)體、PI。
2020年，京東入局氮化鎵快充市場(chǎng)，京東旗下自有品牌——京東京造推出的65W氮化鎵快充新品，用的就是PI的SC1933C的氮化鎵功率IC。不僅京造，還有安克、RAVPOWER、畢亞茲、OPPO、realme、斯泰克、三星等品牌也是大量使用PI的產(chǎn)品。早在2019年，PI就交付了有100萬(wàn)顆的InnoSwitch3開(kāi)關(guān)電源IC。
Power Integrations, Inc. （PI）成立于1988年，總部位于美國(guó)硅谷，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，推出的集成電路和二極管為包括移動(dòng)設(shè)備、電視機(jī)、PC、家電、智能電表和LED燈在內(nèi)的大量電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)出小巧緊湊的高能效AC-DC電源。
隨著氮化鎵快充逐漸成為主流，PI率先推出了PowiGaN技術(shù)，并基于PowiGaN技術(shù)開(kāi)發(fā)了5個(gè)系列的芯片產(chǎn)品，包括InnoSwitch3-CP、EP、Pro、MX和LYTSwitch-6，完善電源芯片家族。
納微(Navitas)的GaN功率IC受市場(chǎng)青睞的程度并不亞于PI，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，納微GaNFast功率IC已經(jīng)廣泛的運(yùn)用于OPPO 50Ｗ餅干氮化鎵快充、RAVPOWER 65W 1A1C氮化鎵快充充電器、小米65W USB PD 氮化鎵充電器、SlimQ 65W氮化鎵USB PD快充充電器1A1C、Anker PowerCore Fusion PD超極充、RAVPower 45W GaN PD充電器、倍思65W氮化鎵充電器、ROxANNE 66W氮化鎵USB PD雙口快充充電器等。其中，baseus倍思在7月率先推出的120w2C1A的氮化鎵（GaN）+碳化硅（SiC）充電s器，用的也是納微NV6127芯片。
納微半導(dǎo)體于2014年，在美國(guó)加利福尼亞州 El Segundo 成立。這家看似年輕的公司，其創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)的技術(shù)背景不容小覷，如納微聯(lián)合創(chuàng)始人Dan Kinzer，曾擔(dān)任仙童半導(dǎo)體的首席技術(shù)官，該公司在功率半導(dǎo)體行業(yè)有專家團(tuán)隊(duì)，在材料、器件、 應(yīng)用程序、系統(tǒng)和營(yíng)銷及創(chuàng)新成功記錄的領(lǐng)域內(nèi)，合共擁有超過(guò)200年的經(jīng)驗(yàn)，其GaNFast功率IC能為移動(dòng)、消費(fèi)、企業(yè)和新能源市場(chǎng)提供更小、更高能效和更低成本的電源。
還有英諾賽科，是唯一上榜的國(guó)產(chǎn)硅基氮化鎵廠商。目前在珠海和蘇州建有2個(gè)8英寸硅基氮化鎵芯片研發(fā)生產(chǎn)基地，產(chǎn)品線覆蓋40V-650V的全系列氮化鎵芯片。目前英諾賽科INN650D02應(yīng)用于魅族、Lapo、洛克的65W快充產(chǎn)品上。
目前被知名品牌商大量使用的GaN功率IC的有這三家，還有transphorm、GaNsystems、氮矽科技、芯冠科技、未來(lái)芯科技、鴻鎵科技等也可以提供650V GaN FET，但市占率還是較少。
大戰(zhàn)在即？
氮化鎵并不是一個(gè)新鮮產(chǎn)物，它在國(guó)外已經(jīng)推了十幾年，國(guó)內(nèi)也早有研究，也是近幾年，才開(kāi)始在消費(fèi)、工業(yè)、汽車領(lǐng)域應(yīng)用。在2019年9月，OPPO發(fā)布的65W 基于SuperVOOC 2.0技術(shù)的氮化鎵快充，小米雖不是第一個(gè)吃螃蟹的手機(jī)廠商，但卻是小米氮化鎵充電器引起了強(qiáng)烈的市場(chǎng)反應(yīng)。
氮化鎵的成本還是挺高的，小米149元的售價(jià)也創(chuàng)下了行業(yè)新低。相比其他快充產(chǎn)品，小米的入局將推動(dòng)氮化鎵的普及。從小米投資氮化鎵芯片芯片原廠，到扶持自家電商充電器IDH方案商，再到推廣，親民的價(jià)格加速了氮化鎵快充滲透到手機(jī)、筆記本、平板等電子設(shè)備的市場(chǎng)。
另外提一點(diǎn)，快充市場(chǎng)目前越來(lái)越普及的USB PD（全稱是USB-PowerDelivery）快充是目前主流的快充協(xié)議之一，基于USB3.1提出的功率傳輸概念，可用于數(shù)據(jù)傳輸和大功率充放電。引入U(xiǎn)SB PD后，未來(lái)PC顯示器與主機(jī)的連接，使用一根USB PD線，既可用于供電和數(shù)據(jù)傳輸。還可以讓移動(dòng)電源為筆記本電腦供電。所以目前市面上支持PD快充的接口全是type-c，但是type-c接口并不全支持PD充電協(xié)議。
從2019年開(kāi)始，就有支持氮化鎵USB PD快充的產(chǎn)品，如ANKER、AUKEY、ELIXAGE、綠聯(lián)、京造、realme、小米等眾多品牌，未來(lái)氮化鎵USB PD快充成為一種趨勢(shì)的同時(shí)，也給芯片協(xié)議廠商帶來(lái)了福音，目前已有賽普拉斯、慧能泰、天鈺、英集芯、智融、南芯、優(yōu)微、偉詮等37家芯片原廠推出了112款可用于USB PD快充充電器的協(xié)議芯片，所以他們也是本場(chǎng)賽道的另一大贏家。
目前國(guó)內(nèi)外做氮化鎵的公司也不少，屬于一個(gè)蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)新公司層出不窮。
包括設(shè)計(jì)公司：美國(guó) EPC、加拿大 GaNsysterms、美國(guó) Dialog、美國(guó) Navitas、以色列 VisIC Tech、GaN Pi，以及三大射頻 skyworks、Qorvo、安華高等。
生產(chǎn)環(huán)節(jié)（包括外延、制造 / 代工、封裝）：比利時(shí) EPI、臺(tái)灣嘉晶電子、漢磊、臺(tái)灣欣邦、臺(tái)積電、聯(lián)電、TI、日本松下、韓國(guó)三星、美國(guó) IR、安森美、ST、 德國(guó) X-FAB、世界先進(jìn)、Towerjazz, 日本 DOWA 等。
國(guó)內(nèi)有產(chǎn)業(yè)鏈公司：江蘇納維、東莞中鎵、華威海芯（海特高新控股子公司）、耐威科技、蘇州能訊、三安光電、英諾賽科、江蘇華功、江蘇能華（海陸重工參股子公司）、蘇州晶湛、大連芯冠、蘇州捷芯威、聚力成、世紀(jì)金光、山東加睿晶欣、捷笠、四川益豐電子等。
據(jù)中信證券研究報(bào)告顯示，三安光電、聞泰科技、士蘭微、華潤(rùn)微、海特高新、華微電子、揚(yáng)杰科技等在內(nèi)的多家公司均已積極布局第三代半導(dǎo)體。預(yù)計(jì)2025年全球GaN快充市場(chǎng)規(guī)模有將達(dá)到600多億元。
快充產(chǎn)品已經(jīng)潛移默化的改變著我們的手機(jī)使用體驗(yàn)，成為手機(jī)快充標(biāo)配已成必然。從小米的入局開(kāi)始，在成本下降的同時(shí)，相信接下里的氮化鎵快充市場(chǎng)會(huì)越來(lái)越熱鬧。
一直以來(lái)，iPhone的充電速度也是經(jīng)常被吐槽，即使是在最新的iPhone 11上，速度也并沒(méi)有那么快。隨著2020年氮化鎵快充的爆紅，蘋(píng)果也要加入該行列。據(jù)供應(yīng)鏈消息人士稱，蘋(píng)果也將在2020款的旗艦機(jī)型——iPhone12系列的高配版本上，標(biāo)配上40W的GaN氮化鎵充電器（即隨機(jī)配、而非需要額外購(gòu)買(mǎi)），對(duì)于蘋(píng)果來(lái)說(shuō)，能擺脫5V1A的標(biāo)配充電頭已經(jīng)是來(lái)之不易的上心了。另一個(gè)問(wèn)題來(lái)了，phone12上市能否完全引爆氮化鎵快充產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)？
