啥技術讓雷軍花式安利?

啥技術讓雷軍花式安利?

如果你是個數碼發燒友,那麼氮化鎵(GaN)你一定不會陌生,採用了該技術的充電頭,相同功率下能將體積縮小近一半,堪稱黑科技,出差黨的福音。

剛剛結束不久的小米 10 發佈會上,雷軍也是不遺餘力地安利小米的新款 GaN 充電頭,就差直接塞到你的手上。

啥技术让雷军花式安利?

隨著雷軍的高調介紹,GaN 再次走入行業視野,概念股也隨之大漲。

氮化鎵,不出意外會成為今年行業升級的“標配“,而產業鏈也將受益,甚至有分析人士指出,隨著 GaN 充電器被消費者熟知,產品快速放量帶來成本下降,GaN 充電器有望迅速成為後續手機品牌的盒內標配,可能成為繼 TWS 耳機後消費電子領域的又一個爆款。

逐漸走入消費領域的軍工級技術

氮化鎵(GaN、Gallium nitride),顧名思義是氮和鎵的化合物,是一種 III 族和 V 族的直接能隙(direct bandgap)的半導體,自 1990 年起常用在發光二極管中。此化合物結構類似纖鋅礦,硬度很高。氮化鎵的能隙很寬,為 3.4 電子伏特,可以用在高功率、高速的光電元件中。

氮化鎵也被認為是第三代半導體材料,前兩代分別是 Ge、Si 半導體材料和 GaAs、InP 化合物半導體材料,GaN 有著諸多優越的特性,比如更高的密度和遷移率,更高的工作溫度,更強的擊穿能力等等。

氮化鎵目前主要有三個應用方向:光電、功率以及射頻,過去主要應用在光電、航空、軍事等領域,而隨著技術的成熟,氮化鎵逐漸走入消費市場。

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目前消費者感知最深、能直接接觸到的,就是在充電器上的應用。GaN 擁有低損耗和高開關頻率的特點,不僅發熱更低,同時可以減小變壓器和電容的體積。在功率相同的情況下,GaN 技術大幅縮小了充電頭的體積。

比如小米的新款 GaN 充電頭只有傳統 65 W 充電器體積的 60%,而其他品牌如安克、倍思等,也做到了縮減 30%~40% 的體積,可以做到用手機充電器的大小,為筆記本電腦的充電,同時發熱並不會有明顯提升,甚至控制得更好

充電協議上,GaN 充電頭目前以可以 PD 協議為主,可以對支持該協議的設備進行快充,比如 MacBook(以及其他 C 口筆記本)、iPad Pro、iPhone、Switch 等等,同時手機廠商的快衝頭,也會支持自家的私有協議。

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小米 GaN 充電器與蘋果原裝充電器的體積對比

目前,國產 GaN 65W 充電器的價格主要集中在 160~190 元左右,除了第三方配件廠商以外,手機、PC 企業也在考慮出場時標配 GaN 充電器。

隨著快衝功率不斷被刷新,在提高功率的同時,不讓充電器的體積太過巨大,就需要引入氮化鎵這樣的技術。

目前 GaN 充電頭的功率已經可以達到 100 W,如果用傳統技術去做傳聞中的 100W 快充頭的話,那體積可能就真的是磚頭了,同時發熱控制也是難題。

全行業跟進,產業鏈受益

2018 年 10 月, 安克(Anker)在美國紐約召開新品發佈會,全球首發了GaN PD系列充電產品,這款充電頭比 Apple Macbook 原裝的29W USB-C充電器小 40%。

到 2019 年 9 月,OPPO 在深圳舉辦 2019 VOOC 閃充技術溝通會,宣佈 OPPO Reno Ace 將配備65W 氮化鎵快充充電器,OPPO 也成為首個配備 GaN 充電技術的手機廠商。

而小米的發佈會則讓 GaN 再次走入主流視野。不出意外,今年國產頭部企業都會開始逐漸採用 GaN 充電頭。

比如 OPPO 旗下的 realme,就在小米發佈會後表示本月發佈的新品會標配 65W 的充電頭;此外,三星、蘋果也開始佈局,據 Macdailynews 報道,蘋果或將發佈 GaN 充電器,通過 USB-C 接口提供快速充電解決方案,並支持最高 65W 的快速充電。

這款氮化鎵充電器可以根據所連接設備自動調節輸出中,預計我們可以看到蘋果推出一款支持多種蘋果設備的充電器。

無論是第三方的配件,還是廠商出廠標配,可以肯定的是,未來你會越來越多地看到氮化鎵充電頭的出現,它會很大程度上拯救你的揹包和辦公桌。同時,在該技術的支撐下,手機的快衝功率有望再創新高,

目前,Macbook Pro 16 寸峰值功率已經突破 120W,已經超過了原裝充電頭 96W 的功率,這時候就需要更高功率的充電器,GaN 的引入就很有必要。

Yole 曾預測,2017~2022 年 GaN 市場將出現年複合增長率 79% 的爆發性增長,到 2022 年功率 GaN 市場總規模將達到 4.60 億美元。

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而不只是功率 GaN 市場,射頻 GaN 市場在 5G 的推動下,也有望得到提振

華西證券指出,得益於GaN 的寬帶、高頻特性,在毫米波基站應用上 GaN 的需求將更為強烈。據 YoleDevelopment 數據,目前 GaN 在 RF 市場(除手機PA)的市佔率超過 20%,未來 GaN 將替代 LDMOS,預計通信領域RF 用 GaN 市場規模將從 2017 年的 1.5 億美元增長到 2023 年的 5.6 億美元。

目前 GaN 的成本還比較高,不過隨著認知度的提高,GaN 相關產品出貨量增大,形成規模效應後,成本會逐漸降低,廠商們也會開始在手機、筆記本等產品中標配 GaN 充電器,初期會有一定的讓利作教育市場。

GaN 在小米的發佈會亮相之後,A 股與之相關的企業都迎來一波漲情,2 月 14 日,A 股相關上市公司中,三安光電盤中上漲超 7%,士蘭微盤中上漲超 8%,華微電子盤中上漲超 8%,海特高新直接漲停。

而整個產業鏈也會在下游的推動下受益。

中國產業信息網指出,氮化鎵產業鏈基本包括襯底、外延片、器件製造等環節,目前主流氮化鎵生產廠家依舊集中在歐洲國家及日本等,我國企業尚未進入供給端第一梯隊。

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氮化鎵功率芯片主要來源於三大供貨廠家:Power Integrations, Inc,OPPO 的 SuperVOOC 2.0 採用的就是這家公司的方案,而 PI 也是目前出貨量最高的供應商;

納微半導體(Navitas),小米的 GaN 充電器採用的就是該公司的方案;

英諾賽科(Innoscience),國產硅基氮化鎵廠商,國產發展起步較晚,與國際水平仍有差距。

華西證券在研報中提出,GaN 充電器已經走進消費電子,將迎來快速爆發,隨著 GaN 產品在消費電子滲透率提升和 5G 基建剛需的帶動下,成本下降,

應用場景將進一步擴大到新能源汽車、激光雷達、 數據中心等,從而刺激功率半導體市場繁榮

而 GaN 代工、Type C 連接器等公司都有望受益。

消費端,你的充電器今年要實現升級換代了,而從 B 端來看,“GaN 概念股”值得關注。


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