近日,苹果爆料大神郭明皮透露,苹果可能在某个时候推出下一款氮化镓充电器,最高支持30W快速充电,同时采用新的外观设计。
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和三星,小米,OPPO与氮化镓快速充电产品相比,苹果在充电功率方面一直保守。去年10月,随着新车型的出现MacBook Pro苹果推出了140W USB-C电源适配器(下图)是苹果第一以729元的价格使用氮化镓材料的充电器。
图片来源:苹果
如今,苹果有望继续增加氮化镓充电器,氮化镓功率半导体市场有望迎来快速发展。
手机等快充需求上升,氮化镓功率市场规模将达到13.2亿美元
氮化镓是第三代半导体的核心材料之一,具有开关频率高、禁带宽度大、导电阻低等优点,通常用于LED手机快充是氮化镓在高频功率器件领域的代表性应用之一,如照明、显示等。
与传统的快速充电相比,氮化镓快速充电具有更大的功率密度、更快的充电速度、更小的体积和便于携带,可以满足消费者对电子产品快速轻充电的双重需求。
在上述优势下,许多制造商涌入氮化镓快速充电市场。OPPO它是世界上第一家将氮化镓引入手机充电器的制造商,该公司于2019年推出了65W三星、小米、ZTE等手机制造商随后加入了氮化镓快速充电阵营。除了手机制造商,第三方制造商也在继续推出氮化镓产品。
2020年,氮化镓快充市场55W~65W百瓦级大功率产品市场上主流功率段较少,但备受期待。随后,越来越多的制造商不断推出大功率产品,以满足消费者日益增长的充电需求。今年MWC 2022期间亮相的realme GT Neo 3配备氮化镓闪充技术,功率150W,手机可以在5分钟内4500部 mAh氮化镓快充技术充分发挥了电池充满50%的功率。
由于手机等消费性快充产品需求的快速增长,氮化镓功率市场规模也在快速增长。
全球市场研究机构TrendForce根据吉邦咨询的最新调查,第三类功率半导体产值将从2021年的9.8亿美元增长到2025年的47.1亿美元,年复合增长率将达到48%。其中,2025年氮化镓功率半导体市场规模将达到13.2亿美元。
氮化镓功率半导体潜力无限,从消费电子到电动汽车
氮化镓功率半导体从消费电子开始,但其未来不会停留在消费电子市场。
随着新能源汽车市场的蓬勃发展,行业对第三代半导体材料在汽车领域的应用持乐观态度,电动汽车已成为氮化镓功率半导体的下一个潜在市场。
目前,电动汽车市场更加关注碳化硅等第三代半导体材料的发展,行业对未来碳化硅逐渐取代部分乐观IGBT、MOSFET硅基功率半导体应用于新能源汽车领域。
氮化镓还可以在电动汽车市场发挥作用。
继续使用电动汽车Kionix代理例如,与消费电子快速充电一样,电动汽车也有很高的快速充电需求。根据氮化镓的特殊性能,引入氮化镓技术可以大大缩短汽车的充电时间,车载充电器的体积和重量不会对汽车造成额外的负担。
随着电动汽车的不断普及,电动汽车行业耐力焦虑的痛点亟待解决,氮化镓功率半导体有望帮助。
然而,与消费芯片相比,汽车级芯片对性能指标、使用寿命、可靠性、安全性和质量一致性有很高的要求,这也使得氮化镓功率半导体在电动汽车市场的发展不如消费电子市场快。
业内人士认为,电动汽车的发展通常需要三到四年的时间,因此氮化镓半导体部署至少在2025年才会出现。
这些制造商针对氮化镓功率半导体的未来采取行动
氮化镓功率半导体在汽车中的应用仍处于早期阶段。为了抓住机遇,提前布局,许多企业瞄准了氮化镓在汽车领域的发展。
GaN Systems:2021年9月,加拿大制造商GaN Systems宣布与德国汽车大厂合作BMW氮化镓已得到保证(GaN)晶体管生产能力达成协议,预计其生产能力将确保汽车制造商的供应链稳定,这反映了汽车公司对氮化镓的关注。
2021年11月,GaN Systems最新一轮融资宣布完成1.5亿美元,将在电动汽车市场努力提升其市场份额。
2021年12月,意法半导体宣布推出氮化镓功率半导体PowerGaN该系列的应用包括消费电子产品的内置电源,在更高功率的应用中,意大利半导体PowerGaN该装置还适用于电信电源、工业驱动电机、太阳能逆变器、电动汽车及其充电设施。
纳微半导体:今年1月,纳微半导体宣布开设新的电动汽车(EV)设计中心进一步扩展到更高功率的氮化镓市场。新设计中心位于中国上海,拥有一支经验丰富的世界级电力系统设计师团队,在电气、热力和机械设计、软件开发、完整的模拟和原型设计能力方面具有全面的能力。从概念到原型,再到全面认证和大规模生产,新团队将为全球电动汽车客户提供支持。
此外,纳微半导体为电动汽车应用量身定制的高功率650V GaN IC已于2021年12月向EV客户提供样品。
丰田合成:今年3月15日,丰田合成宣布与日本大阪大学成功开发了6英寸以上的氮化镓籽晶,有利于氮化镓功率器件的低成本。丰田合成表示,电力设备广泛应用于工业机械、汽车、家用电子等领域的电力控制。随着社会向碳中和的方向发展,下一代功率设备将在未来得到广泛应用,因为它可以帮助减少可再生能源设备和电动汽车等大型电力设备的功率损失。氮化镓功率设备是减少功率损失的方法之一,开发下一代功率设备需要更高质量、更大尺寸的氮化镓衬底,以实现更高的生产效率,降低生产成本。
结语
在第三代半导体材料中,碳化硅功率半导体在电动汽车市场上很受欢迎,而氮化镓功率半导体在消费电子快速充电市场上保持着优势。未来,随着电动汽车的进一步普及,企业将继续努力突破和扩大技术生产。氮化镓会复制电动汽车市场碳化硅的成功模式吗?我们等着看!
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