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氮化镓取代硅功率,手机充电进入“10分钟时代”

第一财经 2022-07-20 19:50:54 听新闻

作者:李娜    责编:宁佳彦

Yole 预计,2023年,GaN电源市场规模将达到4.23亿美元,复合年均增长率达93%,有较大增长空间。

消费市场上,氮化镓( GaN )正在迅速取代基于硅(Si)功率产品成为消费电子赛道的新宠儿。

在过去的一年里,包括苹果、三星在内的头部手机厂商都在他们的充电器中加入了氮化镓,而中国的厂商则将其作为市场差异化的重要竞争点。7月19日晚间,iQOO称已在关键元器件电源开关和PFC两处使用第三代半导体材料氮化镓,iQOO10Pro更是首次商用200W 超快闪充技术,最快10分钟可将4700mAh大电池从1%充至100%。

“不管是电芯芯片还是算法,国产手机厂商在手机充电领域的投入越来越大。”Counterpoint Research研究副总监齐英楠对第一财经记者表示,相较于海外手机厂商,国产手机在这一领域已经处于领跑阶段。

电池技术以及快速充电已经成为手机市场重要的竞争重点之一。

IDC分析师王希则表示,在现阶段的市场环境下,大家都知道硬件瓶颈,大环境不好,冲击高端,但能看到各个品牌各自的思考。

“在现阶段,硬件与技术透明得不能再透明了,曾经充电时间由一个多小时变成半小时的时候,是用户感知很强烈的节点,再到如今缩短到十分钟这个生活常用时间单位,消费者的感知也会越来越强。”

根据Counterpoint向记者提供的数据显示,随着5G智能手机的普及,电池容量近年在不断增加。电池容量为3000 mAh-4000 mAh的智能手机销售比例从2020年的44%下降到2021年的35%,而电池容量为4000 mAh-5000 mAh的大容量智能手机销售比例从2020年的25%上升到2021年的40%。

此外,国产供应链正在引领第三代半导体材料氮化镓进入主流消费市场,并在快充市场得到普及。

与第一代和第二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更大的电子饱和速度以及更高的抗辐射能力,更适合制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。其中,SiC和GaN的研究和发展更为成熟。

2019年,氮化镓首次被应用于充电头,进入主流消费应用,而后vivo等也加大了投入力度。

据记者了解,iQOO目前在200W 氮化镓迷你充电器中使用了双氮化镓设计,而在核心充电IC方案上,采取了主副板设计以及而在超薄极片电池方案,最大充电能力提升了166%。

齐英楠对记者表示,由于各厂商采用的快速充电技术和技术不同,各机型的充电速度也不同,但从国产手机品牌充电技术的整体发展水平来看,已经处于全球领先阶段。“真正的充电解决方案,涉及到手机的充电算法,这是偏软件的一个东西,需要厂商的投入。比如说过去我们充电电压大概加到5伏、6伏就比较高了,现在可能要加到10伏以上,需要一些特殊材料处理。”

对于充电技术材料的研发,vivo内部人士对记者表示,过去隔膜材料在日韩企业中较多使用,但目前国内的技术上已逐步突破。“超薄隔膜”与“正极材质”的厚度都达到了非常薄的水准, 甚至超出了新能源汽车动力电池所使用的程度。充电IC芯片、超薄隔膜均已实现了国产化。

市场研究公司Yole预测,氮化镓功率器件市场将从2021年的1.26亿美元增长到2027年20亿美元的,期间的年复合年增长率(CAGR)高达的59%,消费电源、数据通信/电信和汽车将成为氮化镓市场的主要推动力。

目前,A股中布局氮化镓的概念的个股共36只。7月以来,京泉华、中瓷电子涨幅居前,均累计上涨超30%;天箭科技、赛微电子、富满微的股价跌幅居前。13只氮化镓概念股已经抢先发布中报业绩预告,京泉华、扬杰科技、南大光电等上半年业绩预增,金溢科技上半年业绩扭亏。

Yole 预计,2023年,氮化镓电源市场规模将达到4.23亿美元,复合年均增长率达93%,有较大增长空间。

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