中國粉體網(wǎng)訊 7月15日，OPPO發(fā)布125W超級閃充，同時推出三款氮化鎵充電器，其中新一代50W超閃餅干充電器機(jī)身厚度僅10mm，格外吸引眼球。
7月18日，一家名為SHARGE閃極的創(chuàng)業(yè)公司也發(fā)布了一款100W氮化鎵四口充電器（3C1A），這家公司還獲得了前魅族副總裁李楠的投資。
7月25日，在聯(lián)想拯救者手機(jī) Pro發(fā)布會上，官方公布了一款 90W 超級閃充充電器，同樣采用了氮化鎵材料。
更早之前，華為、小米也都推出了各自的65W氮化鎵充電器。
氮化鎵充電器之所以越來越受到手機(jī)廠商的推崇，主要因為其擁有小體積、大功率、高功率密度的優(yōu)點，從目前的市場趨勢來看，氮化鎵充電器有望逐漸成為市場的主流配置。
氮化鎵好在哪？
隨著手機(jī)屏幕的增大和處理器性能的增加，對手機(jī)本身的電量儲備和充電時間也提出了高要求。如何“又快又好”成為了手機(jī)續(xù)航的重要問題。
我們看到，無論是iQOO的120W快充方案，還是OPPO125W快充方案，都應(yīng)用到了電荷泵技術(shù)，它的原理是通過電容對電荷的積累效應(yīng)而產(chǎn)生高壓，使電流由低電勢流向高電勢。簡單來說就是在充電的時候使用“高電壓、大電流”的方式，來提高充電功率。
這時候，充電器的功率也隨之增大，尤其是對于大功率的快充充電器，使用傳統(tǒng)的FET功率開關(guān)無法改變充電器的現(xiàn)狀。但相比硅材料，氮化鎵（GaN）是一種極穩(wěn)定的化合物，它的堅硬性好，熔點高，電離度高，并且可以在高速開關(guān)的情況下仍保持高效率水平，能夠應(yīng)用于更小的元件，應(yīng)用于充電器時可以有效縮小產(chǎn)品尺寸。
硅（Si）、碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）
相比傳統(tǒng)充電器，它有哪些優(yōu)勢？
1、充電效率高。氮化鎵的帶隙比硅高得多，這意味著它可以隨時間傳導(dǎo)更高的電壓。帶隙較大也意味著電流可以比硅更快地流過GaN制成的芯片，從而可以更快地進(jìn)行處理，充電更快。
2、散熱快。氮化鎵與前兩代的半導(dǎo)體相比，禁帶寬度大、導(dǎo)熱系數(shù)更高。而且可在200℃以上的高溫下工作，能承載更高的能量密度，可靠性高，能夠?qū)⑦^度充電的可能性最小化。
3、體積小。氮化鎵材料本身優(yōu)異的性能，使得做出來的氮化鎵比傳統(tǒng)硅基IGBT/MOSFET 等芯片面積更小，同時由于更耐高壓，大電流，氮化鎵芯片功率密度更大，因此功率密度/面積遠(yuǎn)超硅基。此外由于使用氮化鎵芯片還減少了周邊的其他元件的使用，電容、電感、線圈等被動件比硅基方案少得多，也進(jìn)一步縮小了體積。
以O(shè)PPO最新發(fā)布的50W超閃餅干充電器為例，它可以說是將氮化鎵技術(shù)發(fā)揮到了極致，其三圍是8.22×3.9×10.5cm，重量約為60g，整體體積與旺旺仙貝一片的大小相當(dāng)，是目前體積最小的快充充電器（同等功率下）。
針對傳統(tǒng)變壓器體積問題，50W 超閃餅干充電器引入氮化鎵高頻開關(guān)，使變壓器單次儲能需求變小，進(jìn)而減小變壓器體積。除了采用最新的氮化鎵材料外，OPPO充電頭能做到這么小的體積，也和脈沖充電方式有關(guān)。脈沖充電的優(yōu)勢在于可以讓適配器功率密度更高，體積做到更簡潔更小。
氮化鎵充電器價格還不夠親民
氮化鎵充電器的價格還不夠親民，目前市面上的65W氮化鎵充電器，華為售249元，小米努比亞售169元，價格最低的小米售價也高達(dá)149元。昂貴的原材料是導(dǎo)致消費級氮化鎵充電器價格高昂。
氮化鎵作為新型第三代化合物，合成環(huán)境要求很高，從制造工藝上講，氮化鎵沒有液態(tài)，不能使用單晶硅的傳統(tǒng)直拉法拉出單晶，純靠氣體反應(yīng)合成，在氨氣流中超過1000度加熱金屬鎵半小時才能形成粉末狀氮化鎵，所以氮化鎵充電器的成本更高，對應(yīng)市面上的氮化鎵充電器售價也比傳統(tǒng)充電器高出一截。這也側(cè)面說明了為什么目前手機(jī)廠商推出的氮化鎵充電器都需要用戶單獨購買。
不過，從行業(yè)趨勢來看，高功率小尺寸的充電頭是未來主流趨勢，而氮化鎵元器件由于擁有高充電效率，能量損失小，發(fā)熱低，體積小等特點，已經(jīng)成為手機(jī)廠商追逐的新風(fēng)口。
據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研了解，全球手機(jī)龍頭廠商如蘋果、華為、三星、OPPO、小米等都在布局GaN技術(shù)，相關(guān)產(chǎn)品短期內(nèi)將迎來一波上市潮。隨著氮化鎵充電器的廣泛應(yīng)用，價格有望進(jìn)一步降低，當(dāng)然更多消費者希望氮化鎵充電器可以成為未來手機(jī)的標(biāo)配。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）
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