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雷军力推,苹果暗用,GaN正在悄悄普及!

时间:2023-03-09 18:16:21 来源: OFweek数字生活网

移动互联网时代,智能手机愈发重要,大家的“屏幕使用时间”也越来越长。

无奈电池进步有限,为了手机的续航,厂商们只好在“快充”上角力。

最猛的还是雷总,前几天公开了一款“300瓦神仙秒充”技术,号称5分钟充满100%。好家伙,大多数笔记本电脑都到不了300W,充电器都是大黑砖。为啥小米能干到300W,同时把充电器的体积控制地这么小?

小米举手发言:多亏了第四代GaN集成化方案!

功率高,

体积小,

发热低,

效率也更高!

很多朋友可能对这个什么 GaN 有点印象,但好像也不是特别了解。放心,看完这篇文章,你会发现身边到处是 GaN ……

科普:GaN 是什么?

GaN,即氮化镓,一种不存于自然界、完全要靠人工合成的第三代半导体材料。

第一代半导体主要是Si硅、Ge锗。随着科技的发展,Si硅已占据了超过95%的半导体器件市场,我们日常用的手机、电脑等电子产品,芯片几乎都提纯后的Si硅制造的,而这也是“芯片是来自沙子”说法的来源。

物理总有限制,Si硅虽兴盛,却已接近极限,也有一些缺陷。技术也在前进,以GaN氮化镓和SiC碳化硅为代表的第三代半导体已经来到,颇有青出于蓝而胜于蓝之势。

纳微芯球这样介绍:“氮化镓(GaN)的重要性日益凸显。因为它与传统的硅技术相比,不仅性能优异,应用范围广泛,而且还能有效减少能量损耗和空间的占用。在一些研发和应用中,传统硅器件在能量转换方面,已经达到了它的物理极限。而上限更高的氮化镓,可以将充电效率、开关速度、产品尺寸和耐热性的优势有机统一,自然更受青睐。”

我替大家总结下:GaN氮化镓能干活,耐力强,应用广,前途广大!

当然了,在2019年之前,GaN氮化镓还仅用作“神秘用途”。随着材料生长、器件制备等技术的不断突破,GaN氮化镓已经足够便宜,可以量产后进入市场——各种各样的GaN快速充电器就是最好的例子。

2021年,阿里巴巴达摩院发布了当年的十大科技趋势。第一大趋势就是“以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体迎来应用大爆发”。那么,两年过去了,咱们一起看看GaN氮化镓的应用情况。

应用场景一:消费电子

氮化镓出圈,最早还得看小米的营销。2020年,小米开始冲击高端,小米10 Pro标配65W快充;同时,小米发布了一款采用氮化镓材料的充电器,功率同样是65W,但更加小巧。

最重要的是,小米65W氮化镓快充既能用于手机,也可以用于笔记本电脑。消费者早就厌倦了又大又重的笔记本充电器,能变大为小的“GaN氮化镓”迅速引起热议!

在此之前,安克发布了“ANKER PowerPort Atom PD1”GaN充电器,在业内引起轰动。小米之后,OPPO、vivo、华为、努比亚等手机厂商都入局GaN氮化镓。

就连一向高冷的苹果,都推出首款140W氮化镓充电器,只是没怎么宣传。第三方配件厂商们也在跟进,安克、倍思、绿联等一大批配件品牌都发布了自家的旗舰产品,一时间氮化镓快充市场百花齐放!

对用户而言,选择小巧的多接口的氮化镓快充,可以同时为手机、电脑、平板、游戏机等多种设备充电,颇有一种“现代版大功率高速万能充”的感觉。到目前为止,在诸多加持下,GaN氮化镓已经攻陷“高端快充”市场,已进入全面普及阶段。

应用场景二:5G

除了随处可见的充电器,GaN氮化镓在5G基建提速过程中也发挥了重大作用。

5G用起来很美好,发展5G很有必要,但建设5G基站的成本也很高。GaN氮化镓的优势就在于低功耗、高功率密度和长寿命。以GaN功率放大器为例,其具有具有超大带宽和超低时延等特点,在5G大功率基站中,解决了5G移动网络中面积小但数据流量请求相对集中的问题。

当然,5G对小基站的需求更多,GaN氮化镓发言:“我在小基站微波射频中也有广泛应用!”业界普遍认为,GaN氮化镓产品有望成为运营成本、资本支出、可靠性和吞吐率平衡的最优解决方案。

应用场景三:新能源汽车

新能源汽车大潮浩浩荡荡,GaN氮化镓也可以“分一杯羹”。

上图是2019东京车展上,丰田汽车展出的all-GaN概念车。据介绍,该款车配装使用氮化镓元器件的高效逆变器,能使二氧化碳减排至少20%。这样说,还真的挺“环保”的!

根据业内人士介绍,GaN氮化镓+新能源汽车有三大优势:

1、车载GaN氮化镓充电器,用于给高压电池充电,可以大大提升充电速度;

2、DC-DC转换器做得更小更轻,从而有空间放入更多的锂电池,提升整车续航里程;

3、牵引驱动或电机控制,可以用于更高效地驱动电机。

目前,GaN氮化镓芯片厂商和汽车品牌已经展开紧锣密鼓的合作。或许,路上行驶的某些车里,就用上了GaN氮化镓。

展望未来

消费电子、汽车电子、5G,这几大领域和我们的日常息息相关,而GaN氮化镓也在这些领域发挥了重大作用。实际上,GaN氮化镓早就在军事领域应用,光伏和智能电网也有其身影,只是不为大众所知。经过今天的盘点,大家一定对GaN氮化镓有了清晰的认识。

GaN氮化镓既是科技发展的产物,也会为社会生产力发展添砖加瓦。放眼未来,GaN氮化镓还会在服务器、工业电源、机器人和电机驱动器等更多领域普及,带来全新的体验,让我们拭目以待!


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