氮化镓材料应用,快充充电功率实现大幅提升!
快充领域的重要材料——氮化镓
目前市场已推出多种快充技术方案。其中PD方案的出现,助力推动了快充产品的普及。在快速充电器中,变压器为最重要元件,而氮化镓则是不容忽视的重要材料。
氮化镓作为第三代半导体材料,凭着生产出来的产品能耗低,充电效率高,体积小、轻便等优势在快充电源市场的比重越来越高,尤其在大功率电源的应用上有着不错的口碑。目前,快充领域的厂商也在积极布局响应相关市场。合泰半导体有限公司子公司芯电电子负责人郭玉森表示,从去年开始,合泰半导体对氮化镓充电器产品的市场进行了调查和考量,目前正在进行相关产品布局。
展望氮化镓在快充方案的的未来走势,必易微电子股份有限公司电源事业部营销总经理唐若愚认为,在功率较小的情况下,变压器的大小区别并不明显。如果40W以上的中大功率快充产品应用氮化镓,能把变压器做得很小,更能够体现到明显的优势。未来两年内,随着氮化镓把40W以上的充电器做小,大功率快充产品有可能走进千家万户。
从成本曲线来讲,目前的整个氮化镓产品方案相较于传统方案成本较高。唐若愚表示:“理论上讲,氮化镓本身的量加上工艺迭代,其成本的边际会越来越接近。当器件成本差距缩小,大家用它时,就不会有所顾虑。另外,如果配套的器件设计逐渐成熟和规模化,那么周边的器件成本在未来2~3年内也会逐步降下来。当它和整个解决方案的差距到了一个固定值内,市场就会迎来一个爆发点。”
陕西亚成微电子股份有限公司总经理助理刘建宣表示,随着行业大规模商用,氮化镓生产成本有望迅速下降,进一步刺激氮化镓器件渗透,有望成为消费电子领域下一个杀手级应用,氮化镓充电器或成为手机标配。国内氮化镓产业链加紧布局,迎来成长机遇。
另外,英集芯科技有限公司市场总监彭峰告诉记者:“氮化镓带来了小型化设计实现方案,极大地改善了用户体验。我们一直与行业头部企业紧密配合,分享着新技术带来的红利,同时在2021年将带来新的架构设计,会大幅简化氮化镓多口设计。”
苹果全新推出的磁吸无线充电,另成焦点
无线充电是通过采用碎片化充电以提升充电的效率。2020年10月,苹果在推出iPhone 12的同时,也带来了全新的MagSafe磁吸无线充电。这也是自iPhone 8开始支持无线充电到现在首次更新无线充电的交互方式,并推出了第一款磁吸无线充电器。
苹果MagSafe无线磁吸充电技术成为2020年讨论的热点话题,也是近期无线充电产品中的一个亮点。在无线充电业内,苹果公司发布的无线充电产品都可以推动无线充市场的发展,自苹果第一代AirPower宣告终结后,又一更新迭代的产品攻克了前一代产品遇到的一些问题,加大产品的可用性,这无疑又能掀起一场磁吸无线充电市场的风波。
据此前报道,苹果这些年一直在探索真正的无线化、无端口化的设计,实现整体机身无打孔。另外,有消息称在充电接口方面也会消失,有传言称明年(2022年)的新iPhone将全面普及无线充电。
从苹果今年发布的MagSafe磁吸设备来看,苹果取消充电口还是具有很大的可能性。如果未来手机厂商进行相继跟进,无线充电设备将会有一个非常大的市场。
另外,无线充电对线圈的需求也将拉动绕线机需求。目前无线充电技术日趋完善,体验不断升级,预期未来的渗透率有望上升。对于无线充电的整体方案,其中包括重要的五大部分:电源芯片、方案设计、磁性材料、传输线圈和模组制造。
郭玉森分析表示,MagSafe磁吸无线充电器攻克了前代AirPower充电器几个问题,第一是使用磁吸可以使发射和接收线圈位置对的更准,这样使充电效率更高;第二,磁吸可以吸附在手机上,用户可以拿在手上操作而可以继续充电,比普通无线充电器的实用性要好;第三,MagSafe可以兼容市面上PD 20W适配器,同样能够实现15W快充。但不足的是,不能攻克充电发热过大的问题。在15W充电时,若温度过高,充电器会停止供电,等待降温后再继续供电,这样在充电时间方面无疑是扣分选项。
郭玉森还告诉记者,目前各家手机无线充电私有协议逐渐增多,私有协议不对外开放,增大产品开发难度,只能做标准BPP&EPP产品。
取消充电器配送的背后市场
当下,苹果、三星和小米等手机厂商相继取消充电器配送,官方宣称是为了环保。用户不用买一部手机就有一个适配器,多余的充电器会造成资源的浪费和增加成本。如果后续有更多的厂商跟随该策略,将进一步刺激快充充电器和无线充电设备的消费。
郭玉森对此表示,从业界来看,这蕴藏着苹果未来会慢慢兼容PD快充的协议,实现快充一体化,更好的迎合市场。取消赠送适配器会在一定时间内引爆市场,随着市场饱和,该市场也将降温。
唐若愚则认为,虽然苹果、三星等手机厂商取消了充电器配送,但真正从充电器本身来讲,最大的市场还是原来配送的。从个数的指数来讲,市场肯定是萎缩的,然而对于中国厂商则是机会。由于早期,苹果、三星的原装充电器大多是在海外、台湾等一些非常小众核心的厂商生产,大陆厂商基本挤不进去。现在苹果、三星等手机厂商不配送充电器以后,变成真正的电商市场,这恰好是国产玩家群体的土壤。如果这些商家能够承接这块的用量,电商市场反而增加了,而且增加得不少,但从中长期来看,是个利空。
彭峰表示,苹果、三星、小米取消充电器的配送,对市场是极大的利好, 开启了消费者购买充电器的流量,进一步提升了市场需求。
2021年,快充和无线充市场将快速启动
由于近期的芯片涨价缺货潮,部分厂商可能有些超过需求的泡沫订单,但快充是个海量的消费市场,而且尚未饱和。如果供应情况持续比较紧张,那么它还是一个快跑的市场,谁有产品,谁能取胜;如果供应趋缓,肯定会迎来一些价格厮杀。据业内人士预测,2021年基本上是个快速成长的启动年,增速至少持续2~3年。这不管是对于客户充电器的制造商,还是原厂友商,都是布局的关键时候。
相关数据显示,2020年氮化镓快充芯片全球出货量已超1500万颗,并预计2021年出货量有望达1亿颗。不难预测,随着氮化镓快充市场的爆发,相关厂商的大功率类快充业务将同步迎来高增长。
不可否认,快充和无线充市场的发展是未来的一种趋势,也是充电技术更新过渡的一架桥梁。对此,合泰半导体就明确表示,在不断地投入产品开发和技术储备,保持原有的产品方案上,将更新下一代大功率快充和无线充电产品来迎合市场,从其他新出的产品中取长补短,逐步完善技术的欠缺,特別是在PD快充技术上要有所突破,有望介入下一波的快充和无线充技术浪潮。
随着快充与无线充大幅改善用户体验,同时弥补5G带来手机续航能力下降的痛点。2021年,快充与无线充技术将会进一步突破发展。相信这两种充电技术在不久的将来可以快速并完全占据整个充电市场,迸发出巨大的市场潜力。
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