前段時間，小米通過線上直播發佈會的形式，正式推出了小米10系列手機。然而讓很多人意想不到的是，本次發佈會引爆二級市場的卻是一款充電配件：65W氮化鎵充電器！
相信很多臺粉已經從多種渠道瞭解到氮化鎵這個“新物種”很厲害，但是既然氮化鎵這個大佬開始正式出場了，臺哥今天還是要安排個牌面 科普走一波~
瞭解GaN半導體
氮化鎵，第三代半導體材料 （分子式GaN，英文名稱Gallium nitride），作為半導體材料的新晉成員，“氮化鎵”這一新興半導體材料的誕生，猶如平地一聲雷，技術革命快速滲入5G、射頻以及快充等市場，以其特性優勢，橫掃其他眾多半導體材料。
✦在快充領域的應用
2018 年，世界第一家 GaN IC 廠商Navitas 和 Exagan 推出了帶有集成 GaN 解決方案（GaNFast™）的 45W 快速充電電源適配器。這款45w的充電器採用了GaN材料作為元件，與Apple USB-C充電器相比，
功率相差不大，但是體積上減少了40%。
自此，GaN快速充電器的開發迅速成為行業熱點，各大廠商積極佈局氮化鎵快充技術。
尤其是在大眾熟知的消費類快充領域，氮化鎵快充充電器帶來的不僅僅是體積更小的使用便捷，更是功率成倍增長的技術突破。
那麼，氮化鎵充電器到底有什麼優點呢？簡單概況就是四個（貼心臺哥已經幫大家劃好重點了了）
體積小、功率大、易散熱、兼容好
① 體積小。因為運用了氮化鎵的原因以及氮化鎵的一個特性：開關頻率高。它是目前全球最快的功率開關器件，開關頻率高可以減小變壓器和電容的體積，那麼自然氮化鎵充電頭就會比一般充電頭的體積和重量更小、更低了，同時發熱量也會降低。
② 功率大。因為氮化鎵本身具有更寬的帶隙，而寬帶隙也就等於能承受更高的電壓，具有更好的導電能力，並且會讓電子產品的用電量減少10%~25%。
當然不止省電費，主要還是充電快！具體有多快呢？以小米10氮化鎵充電為例，它可在45min內為小米10 Pro充電100%，為iPhone 11充電100%的時間是1h50min，比5W原裝充電器快了約50%。
③ 易散熱。GaN與第一代半導體Si和第二代半導體GaAs相比，GaN的禁帶寬度大、零界擊穿電場強度大、導熱係數更高。
GaN器件可在200℃以上的高溫下工作，能夠承載更高的能量密度，可靠性更高；較大禁帶寬度和絕緣破壞電場，使得器件導通電阻減少，有利於提升器件整體的能效；電子飽和速度快，以及較高的載流子遷移率，可讓器件高速地工作。
④ 兼容好。根據公開的數據，小米GaN充電器可以智能識別輸出電流，兼容大多數Type-C型智能手機、筆記本電腦、平板電腦、新潮遊戲設備，包括全系iPhone、Switch以及眾多品牌的筆電。
眾所周知，聯想thinkplus、OPPO支持的多為自家筆電和手機產品，沒有給出其他品牌的詳細兼容性測試列表。
目前市面上的充電器運用最廣泛的半導體材料還是硅（Si）,比如你手邊的蘋果充電器或者華為充電器等等。但硅已經快被人類運用到極限了，所以氮化鎵作為硅的三代半導體材料，開始逐步應用在大部分的電子器件上。
GaN與USB PD
USB PD（USB Power Delivery，功率傳輸協議），是基於USB3.1提出的功率傳輸概念，可用於數據傳輸和大功率充放電。
通俗的說，引入USB PD後，未來PC顯示器與主機的連接，也不需要2根線了（一根電源線、一個數據線），使用一根USB PD線，既可用於供電，也可用於數據傳輸。同樣的原理也可應用於電視機和機頂盒之間。
此外，現在市面上的移動電源基本上都是是無法為筆記本電腦供電的，引入USB PD後，讓移動電源為筆記本電腦供電成為可能。
此次小米發佈的GaN充電器，正式採用了USB PD協議，目前各大廠商也將USB PD作為終端電子設備的首選充電方案。
國內廠商Anker已有多款GaN充電器在售，並通過蘋果官方MFi認證。未來如果蘋果原裝充電器也開始採用氮化鎵，氮化鎵充電器的滲透率會加速上升。
依託於全球移動設備市場規模的快速增長，移動設備充電器和線材產品為代表的移動設備周邊產品市場規模增長迅速。其中，充電器、線材等產品已成為移動設備周邊主流、必備產品。
5G手機的快速滲透，由於其功耗大的特點，高功率充電器可能成為5G手機標配。而筆記本和PC機，3億左右的量，65W~300W的筆記本和PC機適配器都可以用氮化鎵。
預計到2022年，智能手機充電器、線材等周邊產品市場規模預計將達到 1,040億美元。
GaN與5G
2019年是5G商用元年，而2020年，全國各地將進行大規模建設5G基站。
氮化鎵（GaN）、砷化鎵（GaAs）和磷化銦（InP）是基站功放常用的半導體材料。
圖: 中國5G基站GaN功放市場規模預測（Source: 集邦諮詢）
GaN作為一種寬禁帶半導體，可承受更高的工作電壓，意味著其功率密度及可工作溫度更高，與其他兩種材料相比，GaN具有高功率密度、低能耗、適合高頻率、支持寬帶寬等特點。
此外，5G射頻收發單元陣列中，射頻器件將大量增加，所以器件的尺寸顯得尤為重要。GaN尺寸小、效率高、功率密度大，是實現高集化的不二選擇。
GaN與5G堪稱絕配。除了民用通訊領域，GaN還可用於衛星通訊、軍用雷達、空間遙感等。可以預見，今後GaN技術在各行業將會有廣闊的應用前景和市場價值。
注：內容綜合整理網絡
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