圖注：數(shù)據(jù)來自公開資料，由芯聞路1號匯總
2020年是快充市場快速發(fā)展的重要年份，隨著市場不斷成熟和趨勢日益明確，消費者對小尺寸和大功率快速充電器需求越來越大。自從雷軍在米10 Pro系列手機發(fā)布會上推出65W氮化鎵快充，羅永浩直播賣貨倍思65W 2C1A多口氮化鎵快充，這兩位流量大咖的高調(diào)代言把65W功率快充完全展示在大眾的視野。
我們來看看市場的反映情況，據(jù)不完全統(tǒng)計，在某貓上，65W氮化鎵快充是目前消費者買單率最高的快充產(chǎn)品，品類也是越來越齊全，如倍思、洛克、ANKER、畢亞茲、Lapo、摩米士等，還有手機品牌商，如華為、小米、OPPO、魅族、三星、努比亞、realme等也是拼速度的推出氮化鎵快充充電器，以防掉隊。
根據(jù)一份行業(yè)數(shù)據(jù)表示，在以電商客戶為主的充電器市場，2019年氮化鎵功率器件出貨量約為300萬-400萬顆，隨著手機以及筆記本電腦滲透率進一步提升，2020年將實現(xiàn)5-6倍增長，總體出貨1500-2000萬顆，2021年GaN器件的出貨量有望達到5000萬顆。這也就意味著氮化鎵快充時代的來臨。
回溯到2014年，氮化鎵功率器件剛起步時，就有廠商Finsix開展這方面的工作，初始定位的頻率是10~30MHz，當時頻率對電源設(shè)計和芯片的挑戰(zhàn)非常高，超出了那個時候?qū)﹄娏﹄娮拥耐ǔｎl率界限以及市場的接受能力，并沒有能繼續(xù)下去。
直到2018年-2019年，有數(shù)十家公司推出幾十款氮化鎵快充產(chǎn)品，這六年時間，隨著芯片廠商的技術(shù)的逐步成熟，制造能力的提升，價格降低等為驅(qū)動力，再次打開了氮化鎵功率器件面向廣大群眾的大門。其中，智能終端設(shè)備的需求是氮化鎵功率IC普及的主要因素。
為什么快充市場選擇氮化鎵功率IC？
氮化鎵（GaN），是由氮和鎵組成的一種半導體材料，因為其禁帶寬度大于 2.2eV, 又被稱為寬禁帶半導體材料。
從數(shù)據(jù)顯示，氮化鎵比硅禁帶寬度大 3 倍，擊穿場強高 10 倍，飽和電 子遷移速度大 3 倍，熱導率高 2 倍。這些性能提升帶來一些的優(yōu)勢就是氮化鎵比硅更適合做大功率高頻的功率器件，同時體積還更小，功率密度還更大。
所以氮化鎵器件具有極高的開關(guān)速度、同一晶圓下的小通態(tài)電阻，讓更高效能和更高開關(guān)頻率快速充電成為可能。
GaN快充市場，哪些原廠是第一波吃螃蟹的人？
快充品牌商雖多，但是通過快充GaN功率IC廠商的圖表匯總，會發(fā)現(xiàn)很多品牌商用的其實是同一家的氮化鎵功率IC，目前快充背后的GaN功率IC供貨在絕大部分上在這3家手中，英諾賽科、納微半導體、PI。
2020年，京東入局氮化鎵快充市場，京東旗下自有品牌——京東京造推出的65W氮化鎵快充新品，用的就是PI的SC1933C的氮化鎵功率IC。不僅京造，還有安克、RAVPOWER、畢亞茲、OPPO、realme、斯泰克、三星等品牌也是大量使用PI的產(chǎn)品。早在2019年，PI就交付了有100萬顆的InnoSwitch3開關(guān)電源IC。
Power Integrations, Inc. （PI）成立于1988年，總部位于美國硅谷，專注于高壓電源管理及控制的高性能電子元器件及電源方案的供應商，推出的集成電路和二極管為包括移動設(shè)備、電視機、PC、家電、智能電表和LED燈在內(nèi)的大量電子產(chǎn)品設(shè)計出小巧緊湊的高能效AC-DC電源。
隨著氮化鎵快充逐漸成為主流，PI率先推出了PowiGaN技術(shù)，并基于PowiGaN技術(shù)開發(fā)了5個系列的芯片產(chǎn)品，包括InnoSwitch3-CP、EP、Pro、MX和LYTSwitch-6，完善電源芯片家族。
納微(Navitas)的GaN功率IC受市場青睞的程度并不亞于PI，據(jù)不完全統(tǒng)計，納微GaNFast功率IC已經(jīng)廣泛的運用于OPPO 50Ｗ餅干氮化鎵快充、RAVPOWER 65W 1A1C氮化鎵快充充電器、小米65W USB PD 氮化鎵充電器、SlimQ 65W氮化鎵USB PD快充充電器1A1C、Anker PowerCore Fusion PD超極充、RAVPower 45W GaN PD充電器、倍思65W氮化鎵充電器、ROxANNE 66W氮化鎵USB PD雙口快充充電器等。其中，baseus倍思在7月率先推出的120w2C1A的氮化鎵（GaN）+碳化硅（SiC）充電s器，用的也是納微NV6127芯片。
納微半導體于2014年，在美國加利福尼亞州 El Segundo 成立。這家看似年輕的公司，其創(chuàng)始團隊的技術(shù)背景不容小覷，如納微聯(lián)合創(chuàng)始人Dan Kinzer，曾擔任仙童半導體的首席技術(shù)官，該公司在功率半導體行業(yè)有專家團隊，在材料、器件、 應用程序、系統(tǒng)和營銷及創(chuàng)新成功記錄的領(lǐng)域內(nèi)，合共擁有超過200年的經(jīng)驗，其GaNFast功率IC能為移動、消費、企業(yè)和新能源市場提供更小、更高能效和更低成本的電源。
還有英諾賽科，是唯一上榜的國產(chǎn)硅基氮化鎵廠商。目前在珠海和蘇州建有2個8英寸硅基氮化鎵芯片研發(fā)生產(chǎn)基地，產(chǎn)品線覆蓋40V-650V的全系列氮化鎵芯片。目前英諾賽科INN650D02應用于魅族、Lapo、洛克的65W快充產(chǎn)品上。
目前被知名品牌商大量使用的GaN功率IC的有這三家，還有transphorm、GaNsystems、氮矽科技、芯冠科技、未來芯科技、鴻鎵科技等也可以提供650V GaN FET，但市占率還是較少。
大戰(zhàn)在即？
氮化鎵并不是一個新鮮產(chǎn)物，它在國外已經(jīng)推了十幾年，國內(nèi)也早有研究，也是近幾年，才開始在消費、工業(yè)、汽車領(lǐng)域應用。在2019年9月，OPPO發(fā)布的65W 基于SuperVOOC 2.0技術(shù)的氮化鎵快充，小米雖不是第一個吃螃蟹的手機廠商，但卻是小米氮化鎵充電器引起了強烈的市場反應。
氮化鎵的成本還是挺高的，小米149元的售價也創(chuàng)下了行業(yè)新低。相比其他快充產(chǎn)品，小米的入局將推動氮化鎵的普及。從小米投資氮化鎵芯片芯片原廠，到扶持自家電商充電器IDH方案商，再到推廣，親民的價格加速了氮化鎵快充滲透到手機、筆記本、平板等電子設(shè)備的市場。
另外提一點，快充市場目前越來越普及的USB PD（全稱是USB-PowerDelivery）快充是目前主流的快充協(xié)議之一，基于USB3.1提出的功率傳輸概念，可用于數(shù)據(jù)傳輸和大功率充放電。引入USB PD后，未來PC顯示器與主機的連接，使用一根USB PD線，既可用于供電和數(shù)據(jù)傳輸。還可以讓移動電源為筆記本電腦供電。所以目前市面上支持PD快充的接口全是type-c，但是type-c接口并不全支持PD充電協(xié)議。
從2019年開始，就有支持氮化鎵USB PD快充的產(chǎn)品，如ANKER、AUKEY、ELIXAGE、綠聯(lián)、京造、realme、小米等眾多品牌，未來氮化鎵USB PD快充成為一種趨勢的同時，也給芯片協(xié)議廠商帶來了福音，目前已有賽普拉斯、慧能泰、天鈺、英集芯、智融、南芯、優(yōu)微、偉詮等37家芯片原廠推出了112款可用于USB PD快充充電器的協(xié)議芯片，所以他們也是本場賽道的另一大贏家。
目前國內(nèi)外做氮化鎵的公司也不少，屬于一個蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)新公司層出不窮。
包括設(shè)計公司：美國 EPC、加拿大 GaNsysterms、美國 Dialog、美國 Navitas、以色列 VisIC Tech、GaN Pi，以及三大射頻 skyworks、Qorvo、安華高等。
生產(chǎn)環(huán)節(jié)（包括外延、制造 / 代工、封裝）：比利時 EPI、臺灣嘉晶電子、漢磊、臺灣欣邦、臺積電、聯(lián)電、TI、日本松下、韓國三星、美國 IR、安森美、ST、 德國 X-FAB、世界先進、Towerjazz, 日本 DOWA 等。
國內(nèi)有產(chǎn)業(yè)鏈公司：江蘇納維、東莞中鎵、華威海芯（海特高新控股子公司）、耐威科技、蘇州能訊、三安光電、英諾賽科、江蘇華功、江蘇能華（海陸重工參股子公司）、蘇州晶湛、大連芯冠、蘇州捷芯威、聚力成、世紀金光、山東加睿晶欣、捷笠、四川益豐電子等。
據(jù)中信證券研究報告顯示，三安光電、聞泰科技、士蘭微、華潤微、海特高新、華微電子、揚杰科技等在內(nèi)的多家公司均已積極布局第三代半導體。預計2025年全球GaN快充市場規(guī)模有將達到600多億元。
快充產(chǎn)品已經(jīng)潛移默化的改變著我們的手機使用體驗，成為手機快充標配已成必然。從小米的入局開始，在成本下降的同時，相信接下里的氮化鎵快充市場會越來越熱鬧。
一直以來，iPhone的充電速度也是經(jīng)常被吐槽，即使是在最新的iPhone 11上，速度也并沒有那么快。隨著2020年氮化鎵快充的爆紅，蘋果也要加入該行列。據(jù)供應鏈消息人士稱，蘋果也將在2020款的旗艦機型——iPhone12系列的高配版本上，標配上40W的GaN氮化鎵充電器（即隨機配、而非需要額外購買），對于蘋果來說，能擺脫5V1A的標配充電頭已經(jīng)是來之不易的上心了。另一個問題來了，phone12上市能否完全引爆氮化鎵快充產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)？
