4月11日，vivo發(fā)布折疊屏旗艦X Fold，標(biāo)配雙Type-C接口氮化鎵充電器，再次引發(fā)消費(fèi)市場對于氮化鎵的關(guān)注。2020年2月，小米發(fā)布了65W的氮化鎵充電器，小米商城的預(yù)約人數(shù)一度超過十萬。如此熱度下，主打既能充手機(jī)又能充電腦，且更快更小巧的氮化鎵充電器，為何仍未迎來大范圍的市場普及，它有潛力成為人手一個的主流充電產(chǎn)品嗎？

 

 

“使用氮化鎵材料，充電器能量密度更高，尺寸更小巧；雙插口滿足移動差旅場景下多個電子設(shè)備同時充電，少帶一個充電器；插頭可折疊，形狀更規(guī)則，收納攜帶更從容優(yōu)雅”——vivo提供的X Fold產(chǎn)品說明，對于其氮化鎵充電器作出如上注解。不難看出，小體積、高功率、多充，是氮化鎵充電器的主要賣點(diǎn)。

 

“相比硅，氮化鎵材料具備更高的頻率特性和功率密度，效率更高、導(dǎo)熱更好、功耗更小。在提升功率密度的同時，基于氮化鎵材料的充電器能把體積和尺寸做得更小，達(dá)到硅基充電器的30%~50%。我們看到越來越多的消費(fèi)設(shè)備開始使用氮化鎵快充，從去年3月份開始，市面上能看到更高瓦數(shù)的氮化鎵充電產(chǎn)品，氮化鎵充電器在消費(fèi)市場有著廣闊的應(yīng)用前景。”第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副秘書長耿博向《中國電子報》記者表示。

 

在小米發(fā)布氮化鎵充電器之前，國內(nèi)已經(jīng)有充電器廠商布局并發(fā)布了相關(guān)產(chǎn)品，深圳市倍思科技有限公司就是其中之一。2018-2019年，倍思團(tuán)隊在做市場分析和用戶交流時發(fā)現(xiàn)，隨著筆記本、超級本等終端設(shè)備走俏，用戶持有的數(shù)碼產(chǎn)品數(shù)量有了明顯的提升，而這些產(chǎn)品各自附贈了充電器。由于筆記本電腦類產(chǎn)品的功率比手機(jī)大，其充電器比手機(jī)充電器更大，也就更不便于攜帶。

 

“多個終端設(shè)備加上各自標(biāo)配的充電器，無論攜帶還是放在家中，都會為用戶帶來不便。作為充電器供應(yīng)商，我們希望能減少用戶負(fù)擔(dān)，帶來更好的使用體驗(yàn)。”深圳市倍思科技有限公司副總經(jīng)理陳龍扣向《中國電子報》表示。

 

倍思團(tuán)隊首先想到的是用一款多口充電器解決手機(jī)、筆記本電腦等多種設(shè)備的充電需求。但這樣一款充電器勢必要實(shí)現(xiàn)比筆記本、手機(jī)標(biāo)配充電器更高的功率，如果基于硅基材料，體積會做得很大，即便能同時給多個設(shè)備供電，也違背了團(tuán)隊希望充電器更加便攜的初衷。

 

那么，能否通過新的材料控制充電器的體積呢？通過調(diào)研，氮化鎵進(jìn)入了倍思團(tuán)隊的視野。在對氮化鎵源頭、發(fā)展情況、未來趨勢進(jìn)行了研判分析，并與氮化鎵原廠進(jìn)行接觸后，倍思團(tuán)隊決定將氮化鎵技術(shù)用于產(chǎn)品研發(fā)。2019年，倍思推出了65W的三口氮化鎵充電器，至今保持著一年一迭代的發(fā)布節(jié)奏。

 

除了多設(shè)備趨勢，5G手機(jī)的高耗電量，也有望推動氮化鎵充電器的普及發(fā)展。

 

“5G手機(jī)耗電量成倍增大，充電功率的提高對高頻氮化鎵元件有著強(qiáng)烈的需求，相信越來越多的手機(jī)廠商會將氮化鎵技術(shù)應(yīng)用至標(biāo)配充電器。” TrendForce集邦咨詢分析師龔瑞驕向《中國電子報》指出。

 

近年來，氮化鎵充電器保持著小步快跑的增長態(tài)勢。那么，氮化鎵充電器為什么還沒有實(shí)現(xiàn)廣泛的市場普及？

 

在采訪中，記者發(fā)現(xiàn)，氮化鎵的市場普及，是一個包含成本、技術(shù)、競爭格局、消費(fèi)心理等維度的綜合課題。

 

在大部分消費(fèi)者的認(rèn)知里，充電器是一款不需要單獨(dú)購買的配件，導(dǎo)致消費(fèi)者對于充電器的重視程度有限。加上氮化鎵充電器的成本普遍高于硅基充電器，這就讓手機(jī)廠商很難將其作為手機(jī)——尤其是中低端手機(jī)的標(biāo)配充電器。

 

“手機(jī)是一個高度競爭的行業(yè)，OEM廠商對于成本的控制非常嚴(yán)格。要把氮化鎵充電器作為手機(jī)標(biāo)配的隨贈充電器，短期內(nèi)仍有難度。”耿博說。

 

不過，手機(jī)充電器的供應(yīng)方式也正在發(fā)生變化。蘋果從iPhone 12開始不再標(biāo)配充電器。之后，小米也在發(fā)布小米11時準(zhǔn)備了不含充電器和數(shù)據(jù)線的標(biāo)準(zhǔn)版，和附贈55W氮化鎵充電器的套裝版，兩款同價，將是否需要充電器的選擇權(quán)交給用戶。

 

陳龍扣指出，手機(jī)廠商對于是否標(biāo)配充電器有了更加多樣化的策略，這會令消費(fèi)者更多地留意自己是否需要那么多的充電器，是否需要一款能給多個設(shè)備充電的充電器，而后者將為氮化鎵充電器帶來市場機(jī)遇。

 

對于許多消費(fèi)者來說，接觸到氮化鎵充電器的契機(jī)是手機(jī)廠商的推廣。但是，手機(jī)廠商利用品牌效應(yīng)帶火氮化鎵充電器的同時，也讓氮化鎵充電器更早地進(jìn)入到價格競爭階段，限制了廠商用于提升用戶認(rèn)知的投入。

 

“在手機(jī)廠商等‘大買家’的帶動下，氮化鎵充電器這一新生產(chǎn)品，提前進(jìn)入了價格的充分競爭階段。導(dǎo)致相關(guān)廠商沒有足夠的精力或預(yù)算去進(jìn)行產(chǎn)品推廣，而是將更多的注意力放在賣貨PK上，從而降低了氮化鎵產(chǎn)品的用戶認(rèn)知程度與市場接受速度。”陳龍扣表示。

 

從可靠性和產(chǎn)業(yè)成熟度來看，氮化鎵器件缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，很多廠商還在按照硅的標(biāo)準(zhǔn)來做可靠性把控。

 

對此，耿博為記者進(jìn)行了梳理：從氮化鎵的主要產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來看，在襯底長外延材料選擇上，廠商有硅、藍(lán)寶石等不同選擇；在技術(shù)路線上，面向終端設(shè)備的廠商一般會采用增強(qiáng)型器件或級聯(lián)型器件，兩者的技術(shù)路線和方案又有差異。在封裝層面，有的廠商將氮化鎵器件集成在一個硅片上，有的采用合封方案。這也導(dǎo)致了氮化鎵充電器在使用標(biāo)準(zhǔn)和上下游磨合方面缺乏一致性。

 

陳龍扣也表示，氮化鎵還處在產(chǎn)品技術(shù)持續(xù)優(yōu)化沉淀的過程中，在溫控水平、成本控制等方面有待進(jìn)一步提升。

 

“到底先有市場接受程度的提升產(chǎn)生的海量訂單，繼而促使半導(dǎo)體器件及材料的成本下降，還是先把半導(dǎo)體的成本控制下來，再去做市場推廣——作為新產(chǎn)品，氮化鎵的產(chǎn)業(yè)上下游之間正處于一種動態(tài)發(fā)展的狀態(tài)，有待氮化鎵供應(yīng)鏈企業(yè)和品牌方充分合作，理順供應(yīng)與市場的關(guān)系。”陳龍扣說。

 

 

對于消費(fèi)市場來說，氮化鎵充電器仍是新興產(chǎn)品。無論是供應(yīng)商還是品牌方，都需要圍繞氮化鎵充電產(chǎn)品的新特質(zhì)，在布局思維和發(fā)展策略上進(jìn)行調(diào)整。

 

在供應(yīng)鏈層面，工程師對于氮化鎵器件的設(shè)計和調(diào)試，還有一個經(jīng)驗(yàn)積累的過程。如何平衡工藝、成本、可靠性的關(guān)系，需要供應(yīng)鏈企業(yè)進(jìn)一步的探索和考量。

 

“氮化鎵帶來了充電效率和能量密度的改變，器件設(shè)計的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也要一起變，控制IC、PCB走線，如何降低電磁干擾、紋波干擾等，都需要調(diào)整。產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)要通盤考慮系統(tǒng)可靠性、可制造性、成本的關(guān)系，找到平衡點(diǎn)。”耿博說，“當(dāng)?shù)壍闹圃旃に嚭驮O(shè)計趨于成熟，質(zhì)量和良率趨于穩(wěn)定，它的成本會更容易被市場接受。”

 

“從現(xiàn)階段來看，氮化鎵仍需要提升供應(yīng)鏈成熟度和建立產(chǎn)能，不斷降低成本并優(yōu)化方案設(shè)計，才能進(jìn)一步擴(kuò)大市場份額。”龔瑞驕告訴記者。

 

對于氮化鎵技術(shù)和制造工藝的改進(jìn)，要底層技術(shù)和周邊技術(shù)的布局。陳龍扣指出，電腦和手機(jī)一直在強(qiáng)調(diào)計算架構(gòu)的創(chuàng)新，如何將這種創(chuàng)新與新材料氮化鎵結(jié)合起來，讓氮化鎵走得更遠(yuǎn)，需要產(chǎn)業(yè)鏈不斷的研究創(chuàng)新。

 

“以手機(jī)為例，其核心技術(shù)指標(biāo)在不斷提升，比如內(nèi)存越來越大、CPU核心數(shù)越來越多，同時SoC集成度等周邊技術(shù)也在持續(xù)改進(jìn)。氮化鎵也要持續(xù)布局核心技術(shù)和周邊技術(shù)，這是一個多維度的事情。” 陳龍扣表示，“接下來，我們會不斷改善、開發(fā)周邊技術(shù)，與氮化鎵結(jié)合起來，疊加產(chǎn)生更強(qiáng)的性能提升。同時，探索氮化鎵在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，從充電器向車充、儲能、充電寶等產(chǎn)品拓展。”

 

在供應(yīng)鏈不斷進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化和產(chǎn)品打磨的同時，直接觸達(dá)用戶的品牌方，也要在提升氮化鎵產(chǎn)品認(rèn)知方面發(fā)揮作用，打造用戶反饋與產(chǎn)品提升之間的良性閉環(huán)。

 

“氮化鎵在消費(fèi)市場的發(fā)展，需要品牌方和產(chǎn)業(yè)鏈兩頭發(fā)力。一方面，讓更多的有技術(shù)沉淀和信心的品牌在氮化鎵上持續(xù)投入，做出更多類型的氮化鎵產(chǎn)品并做好推廣。另一方面，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)要不斷地提升良率、降低成本，把產(chǎn)品價格控制下來、性能提升上去。當(dāng)?shù)壆a(chǎn)品能夠滿足用戶的需求，且充分被用戶接觸和認(rèn)知，市場的爆發(fā)點(diǎn)才會到來。”陳龍扣說。

來源：中國電子報（文/張心怡）