华为65W充电头或用自研GaN芯片

  华为于昨晚举行的2020年春季发布会上,发布了一款充电器新品(单品),功率65w。这款充电器属于GaN(氮化镓)类型,支持双口(Type-C和A)模式,能给手机和平板充电。在这则万博修改注册手机 发布之后,读者对华为在这个充电头里面采用的GaN芯片归属有了浓厚的兴趣。据半导体行业观察记者从供应链处获悉,华为在将发布的充电器中使用的GaN功率器件大概率是华为自研的、熟悉华为的供应链相关人士进一步指出,华为在GaN领域已经布局颇深。

  


  GaN充电器爆火

  近日,各大厂商纷纷宣布自己未来将进驻GaN产品领域。引爆GaN产品关注度的事件,还需要追溯到小米在2月13日召开的新品发布会,除了在发布会上推出了自己的新旗舰手机之外,最引人注意的便是那款65W的GaN充电器。小米创始人、小米集团董事长兼CEO雷军亲自晒出了小米GaN充电器65W、小米标配充电器65W和苹果充电器65W三者对比图,以说明GaN充电器小巧的特性。其实去年10月,OPPO发布Reno Ace,就标配65W超级闪充GaN充电器。据悉,这也是GaN首次应用于手机原装快充充电器,OPPO也是全球首家在手机充电器中导入氮化镓技术的厂商。不过,最早发布GaN充电器当属ANKER,2018年10月,ANKER发布了全球首款USB PD GaN充电器PowerPort Atom PD1,据称,该产品和苹果5W充电器差不多的体积却能输出高达27W的功率,吸足眼球。随后,不少终端厂商盯上了GaN充电器。包括Baseus、RAVPower、UIBI、ZMI等品牌厂商均发布了氮化镓快充产品,有些品牌甚至发布了多款,更新迭代非常迅速。今年一月,在美国举办的CES展会上,参展的GaN充电器已经多达66款,其中涵盖了18W、30W、65W、100W等多个功率以及全新品类超级扩展坞,满足手机、平板、笔电的全方位充电需求。综合性能和成本两个方面,GaN也有望在未来成为消费电子领域快充器件的主流选择。与此同时,有外媒报道,苹果在今年的新品发布会中,除了推出新款的iPhone外,还将可能推出一款GaN充电器,同样最高支持65W的充电速率。

  GaN的优点

  多家厂商均看好GaN产品的原因在于,GaN具有超越第一、第二代半导体的优良表现。GaN是一种宽能隙半导体材料,具有高硬度、机械稳定性、热容量、对电离辐射的极低灵敏度和导热性。与传统的硅基半导体相比,GaN在功率应用上有巨大优势,比如在更高的功率下获得较好的节能效益,使得功耗大幅降低。同时,GaN技术能够容许精简元件通过巧妙的设计实现更好的尺寸、重量等。此外,相比普通的硅基元件,GaN元件的切换速度要快10倍,还可以在更高的温度下运作,这些优异的特性都让GaN广泛适用于汽车、工业、电信以及特定的消费电子产品上。GaN技术趋于成熟,并且在USB PD快充领域的应用已经非常普遍,GaN技术让充电器的功率越做越大,体积却越做越小,保证了产品的便携性。

  GaN背后的厂商

  目前市面上已有多家厂商布局GaN快充,预计随着用户对便携性的需求提高,2025年全球GaN快充市场规模有望达600多亿元,同时加速GaN芯片在其他新兴领域对Si基产品的替代。GaN市场背后主要有三大供货厂家。这三家厂家分别是Power Integration , Inc.、纳微半导体(Navitas)、英诺赛科(Innoscience)。其他诸如ST、TI和英飞凌也是这个领域的积极参与者。Power Integrations, Inc. 是一家拥有三十多年的历史,专注于高压电源管理及控制的高性能电子元器件及电源方案的供应商,其产品品质及品牌在全球拥有很高的认可度。OPPO发布65W GaN快充就是利用PI的PowiGaN系列的GaN芯片。彼时PI在氮化镓PowiGaN功率芯片的累计发货量就已超过一百万颗,是目前累计发货量最大的厂家。纳微半导体(Navitas)拥有强大的功率半导体行业专家团队,专有的 AllGaN工艺设计套件将最高性能的GaNFET与逻辑和模拟电路单片集成,可为移动、消费、企业和新能源市场提供更小、更高能效和更低成本的电源。小米发布的氮化镓快充产品就是采用了纳微半导体的功率芯片产品。英诺赛科(Innoscience)是唯一上榜的国产硅基氮化镓厂商,公司在珠海和苏州建有两个8英寸硅基氮化镓芯片研发生产基地,产品线覆盖30V-650V的全系列氮化镓芯片,自有失效分析和可靠性实验室为产品品质保驾护航,目前在快充领域已有超过10家企业利用其高压氮化镓芯片成功开发出快充产品并实现量产。同时国内还有不少企业抢滩第三代半导体。据了解,除了华为海思,还有海特高新,海陆重工,苏州晶湛,江苏华功,重庆华润微,杭州士兰微等在内的多家公司均已积极布局第三代半导体。业内分析人士认为,GaN有望逐步实现大规模产业化应用,2020年有望成国内“GaN应用元年”。第三代半导体在无线通信、汽车电子、电网、高铁、卫星通信、 军工雷达、航空航天等领域应用中具备硅基无法比拟的优势。


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