风口上的氮化镓:解决手机电量焦虑

  • 2022-07-27 11:33
  • 北京商报

“快没电了”,手机续航这个常年问题,可能需要新思路了。7月26日,数字充电品牌Anker携手五家新型芯片厂商推出氮化镓充电产品,再次让氮化镓充电成为焦点。苹果取消充电器后,第三方充电品牌迅速抢占市场真空,也加速了氮化镓的技术迭代。随着产业链的成熟,氮化镓还将应用于充电器、充电桩、通信等更广泛的领域。

苹果取消充电器后

2020年秋季新品发布会上,苹果宣布不再标配充电器,引发争议。不久之后,苹果在官网销售的所有旧款也取消了充电器。

苹果充电器的取消,对于国内众多第三方配件厂商来说,无疑是一个绝佳的机会。Anker Anker表示:苹果不赠送充电器的做法,给了第三方充电器品牌接触用户的机会,让用户知道了国产充电器的优势,体积小,功率大,耐用,可以给所有品牌的所有设备充电,具有互操作性。

中关村海龙大厦一位经销商今日对北京商报记者表示,第三方充电品牌的产品这两年卖得非常好。因为上亿部iPhone的出货量带来了对快充配件的巨大需求。相比苹果官网昂贵的快充,目前很多消费者会转向第三方品牌。

北京商报今日记者登录苹果官网发现,苹果20W电源适配器售价149元,而140W的售价为729元。

短短两年时间,从快充芯片的原厂和方案商,到快充工厂和品牌,快充产业链的各个末端都在抢占这个快充风口。很多配件厂商顺势而为,扩充了PD快充产品线,推出了第三方PD充电器。电商数据显示,很多第三方充电品牌的出货量,如绿盟、安科、贝思、品胜等。近年来有了巨大的增长。

其中,Anker安克尔宣称:“基于约斯特沙利文对2021年全球氮化镓充电器行业的独立市场调研所做的确认,安克尔2021年氮化镓充电器的零售量位居全球第一,成为全球氮化镓充电器第一品牌。”北思表示:“2021年,北思已经成为全国充电器品类出货量第一,在氮化镓快充充电器销量上也是全国第一。”根据UGREEN Alliance的报告,“20W充电器于2020年上市,凭借亲民的价格和出色的充电性能,迅速得到了广大苹果用户的认可。单品月销量达到10万件。”

氮化镓开始成为主流。

行业观察人士洪仕斌今日对北京商报记者表示,第三方充电器和苹果原装充电器最直观的区别就是体积的不同。但在现有技术下,开发紧凑型充电器的难度系数并不低。既要控制产品体积,又要考虑芯片性能、散热和结构设计。这对配件厂商来说是一个很大的挑战,也为GaN充电器提供了新的舞台。

北京商报今日记者发现,Anker安科发布的Anker GaNPrime全氮化镓120W充电器,与市面上其他品牌的65W充电器体积相同。Anker GaNPrime全氮化镓150W充电器,三个C口,一个A口,可以同时全速给四台设备充电。

OPPO技术负责人今日对北京商报表示,氮化镓作为第三代半导体,具有更高的带隙、低阻抗、低结电容、高可靠性等优势。目前工业上常见高压氮化镓,主要用于充电适配器、通信基站、激光雷达等高压电路。

作为第三代半导体材料,氮化镓的概念已经充分引起了市场的关注。以a股上市公司为例,井泉华表示,其氮化镓技术产品PD 65W快充电源适配器已开始量产,公司股价从5月份不到14时开始连续上涨

洪仕斌指出,目前市场上主流的充电器材料主要是硅,氮化镓的性能明显优于前者。因为氮化镓芯片比硅片效率高很多,对变压器等元器件的要求也会相应降低。通过压缩内部零件为充电器“瘦身”,氮化镓充电器在散热方面也有明显优势。

创投资咨询合伙人卜日新表示,氮化镓材料的应用将是未来电子产品充电方案不可逆转的趋势。第三代半导体的崛起,将给高频微波通信领域带来质的飞跃。

普遍应用仍需时日。

市场上也有观点认为,氮化镓充电器全面普及还需要一段时间,价格是关键因素之一。北京商报今日记者在北四官网看到,北四100W氮化镓充电器价格约为229元,65W GaN3 Pro氮化镓充电器价格为148元。各品牌基本没有100元以下的产品,比现在几十甚至几十元的普通充电器贵很多。

至于成本,中泰证券分析师刘翔认为,氮化镓在光电领域已经成熟,如LED、激光等产品,在充电器、充电桩等电力电子领域仍处于高速扩张阶段。未来随着行业大规模商用,成本有望进一步降低。

洪仕斌认为,无线充电刚出来的时候,只应用在三星的高端机型上。没过多久,每个品牌都有了自己的无线充电产品。而目前对于氮化镓充电器来说,这个普及过程就更快了。

普及的过程往往伴随着可观的利润。在这方面,消费电子厂商的“嗅觉”非常敏锐。今年3月,一位苹果产业链分析师表示,苹果可能会在2022年推出一款采用全新外形设计的30W电源适配器,该电源适配器将采用氮化镓技术。

根据iQOO手机官方消息,iQOO 10系列即将发布。这款产品将配备氮化镓材质的200W超闪迷你充电器;今年,红魔发布了新的100W透明GaN充电器,支持双口盲插和多种主流快充协议。它的体积比iPhone充电器小23%。

PPO相关技术负责人对记者表示,OPPO在氮化镓替代硅材料上做出突破性尝试,除了在适配器里使用高压氮化镓,OPPO首次将低压氮化镓应用在手机内部,以氮化镓电子开关的方式取代手机充电电路里的硅MOSFET。不仅大大提升了充电效率,并且有更好的安全保护能力和可靠性。

借东风加速市场拓展

据市场研究机构Yole预测,在消费类电源市场,2026年氮化镓的规模将从2020年的2900万美元增长至6.72亿美元,年复合增长率高达69%。氮化镓不仅能满足用户快速充电的需求,结合5G通讯以及新能源车,氮化镓或将迎来更加广泛的应用。

值得注意的是,国内氮化镓产业链的完善,让更多的技术留在国内市场,省去高昂的进口成本,也有助于价格下降、产品普及。

氮化镓充电产业大致可分为衬底生产、材料外延、器件设计、器件制造等环节,目前苏州纳维、东莞中镓已涉足衬底制造;苏州晶湛涉足外延制备;海特高新代工氮化镓晶圆生产;三安光电、闻泰科技则具备整合制造的能力。

产业观察家许意强指出,例如5G通信、新能源车等其他领域,也可以是氮化镓技术的突破口,并最终反哺3C电子产品,例如氮化镓衬底的生产对于不同产品而言有共通性。例如氮化镓放大器,可以解决5G网络中需求面积小、流量请求集中的问题。

据工业和信息化部数据,截至6月末,我国移动通信基站总数达1035万个,比去年末净增38.7万个。其中,5G基站总数达185.4万个,占移动基站总数的17.9%,占比较去年末提高3.6个百分点,其中1-6月新建5G基站42.9万个。

通讯专家马继华表示,我国的5G建设已处于世界领先位置,随着5G的进一步普及,拓宽新需求带动新产业已是水到渠成。

另外,氮化镓可以承受高电压,这也意味着其可以实现更高功率的应用、更高输出能量密度的同时,有效遏制漏电、发热等问题,对于电动车充电桩的改良有很大助益。

中国充电联盟数据显示,2022年1-6月,我国充电基础设施增加130.1万台。其中,公共充电桩增量同比上涨228.4%,私人充电桩增量同比上涨511.3%。值得注意的是,上半年公共充电桩和私人充电桩增量均大幅超过去年全年。2022年上半年,我国充电基础设施与新能源汽车的桩车增量比为1:2。

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