愛伊米

十四五規劃特別提到的氮化鎵到底有何魅力

3月13日,新華網刊登了《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》,其中“積體電路”領域,特別提出碳化矽、氮化鎵等寬禁帶半導體也就是行業人士關注的第三代半導體要取得發展。

十四五規劃特別提到的氮化鎵到底有何魅力

官宣來了

十四五規劃中提到的碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)均為第三代寬禁帶半導體材料,其中氮化鎵用於半導體器件中時,具備耐高溫、高開關頻率、低導通電阻、高效率、化學性質穩定等優異特性,不過受限於製造工藝、應用成本等因素的限制,多年以來氮化鎵僅實現小範圍應用。

十四五規劃特別提到的氮化鎵到底有何魅力

近年來,隨著材料生長、器件製備等技術的不斷突破,第三代半導體的價效比優勢逐漸顯現,並正在開啟應用市場。自從2018年開始,湧現出一大批創新型氮化鎵快充,推動行業發展起到了深遠影響。

十四五規劃特別提到的氮化鎵到底有何魅力

這也將為整個快充產業鏈帶來極大的利好,在即將爆發的大規模產品迭代中,不僅是氮化鎵功率器件,與之配套的控制晶片、變壓器、電容、快充工廠都將迎來前所未有的市場機遇。

去年9月,英諾賽科蘇州第三代半導體基地舉行裝置搬入儀式。這意味著英諾賽科蘇州第三代半導體基地開始由廠房建設階段進入量產準備階段,雖然據充電頭網拆解資料顯示,目前僅有PI、GaNsystems、東科半導體、氮矽科技、量芯微、英飛凌、TI、目前市面上合封氮化鎵晶片可分為四種類型,分別為:控制器+驅動器+GaN、驅動器+GaN、驅動器+2*GaN、驅動器+保護+GaN。

在氮化鎵控制晶片方面,目前市場上的GaN控制器按照不同的分類規則可以劃分為不同的型別。比如按照晶片整合度來劃分,可以分為分立式氮化鎵控制器以及合封氮化鎵控制器兩種;按照拓撲架構來分,則可以分為LLC、ACF、QR、ZVS等主流的型別。

十四五規劃特別提到的氮化鎵到底有何魅力

充電頭網透過調研瞭解到,南芯半導、亞成微、必易微等多家電源晶片原廠佈局了氮化鎵控制器產品線,充電頭網專門針對品工廠整理了一份名單,這些快充企業部分已經投產氮化鎵快充,還有不少正在積極籌備進入這塊市場。

十四五規劃特別提到的氮化鎵到底有何魅力

從表格中可以看到,目前市面上主流的快充充電器代工廠已經多達數百家。其中80%以上的快充工廠都分佈在我國的粵港澳大灣區,主要集中在深圳、東莞、惠州、廣州城市,由此可見,市面上至少有超過一半的氮化鎵快充充電器都出自這裡。

充電頭網從供應鏈獲取的資訊顯示,全球主要的消費電源工廠都會在深圳設立研發中心、採購中心、運營中心等重要部門,以便更好利用灣區完善的產業鏈資源,以及豐富的人才資源、資訊流資源。大灣區已經成為全球消費電源應用中心,堪稱世界電源之都。

氮化鎵品牌廠商

在氮化鎵快充品牌方面,目前小米、魅族、中興、魅族、戴爾、蘋果也將在2021年推出氮化鎵快充。

十四五規劃特別提到的氮化鎵到底有何魅力

來自充電頭網資料顯示,充電頭網還拆解了近百款主流品牌的氮化鎵快充產品。透過整理彙總發現,以上近百款充電器分別來自50個不同的品牌。

在這近百款氮化鎵快充配件中,手機/筆電廠商共佔比約20%,第三方品牌產品佔比約80%。由此可見,雖然移動終端裝置廠商可以影響市場對氮化鎵快充的需求量,但不得不說,第三方配件品牌在豐富氮化鎵快充產品型別方面功不可沒。

在輸出介面方面,USB-C介面和2C1A成為最受各家廠商歡迎的型別,各佔約29%的比例;此外1A1C配置的氮化鎵快充產品也比較多,有將近佔比21%。

功率配置方面,65W氮化鎵快充成為了過去兩年中市場熱度最高的產品,幾乎成為了每家品牌的必備。在充電頭網拆解的氮化鎵快充產品中,65W氮化鎵快充數量也不出意外的排在第一,佔比達到60%,比其他所有功率段的產品總和還要多。

充電頭網總結

作為第三代半導體材料,GaN氮化鎵的執行速度比傳統矽(Si)技術加快了二十倍,用於尖端快速充電器產品時,可以實現遠遠超過現有產品的效能,相同尺寸的情況下輸出功率可提高三倍。

值得一提的是,相比於其他領域的應用,第三代半導體技術已經率先在消費類快充電源領域進入的快車道,無論是火遍整個快充電源市場的氮化鎵,還是大功率PD快充趨勢下的碳化矽,均有諸多量產案例。消費類電源市場已經成為展現第三代半導技術的重要舞臺,同時也充分體現了消費類電源市場對新技術接納程度高、產品更新迭代速度快的行業屬性。

氮化鎵被寫進十四五規劃,將成為氮化鎵快充市場真正爆發的開端。相信隨著國家對第三代半導體產業扶持專案的推進,將有越來越多的國產氮化鎵企業以及氮化鎵控制器企業進入市場,進一步加速催化氮化鎵快充市場的成熟。

去年,充電頭網還聯合眾多第三代半導體產業企業,發起了世界氮化鎵快充日,這一日期還有一個小故事,其中氮在元素週期表排序第7位,鎵排序第31位。每年7月31日第三代半導體行業將會舉行盛大的慶祝活動,覆蓋產學研多個領域的全球規模盛會,用於紀念氮化鎵、碳化矽新技術在快充上的革新應用。

氮化鎵快充,未來可期,讓我們一起加油GaN!