據(jù)TechInsights介紹，在過去幾年時間里,，他們一直在跟蹤 USB 充電器中的 GaN,。最初，他們只是在第三方售后市場供應(yīng)商的產(chǎn)品中看到了 GaN的采用,，例如 Aukey,、RavPower 和 Hyper Juice就是當(dāng)中的領(lǐng)先者，他們提供的產(chǎn)品的功率范圍為 24 - 100 W,。

　　但從去年開始，TechInsights觀察到許多一級供應(yīng)商開始在其手機(jī)中提供 GaN充電器,，戴爾,、LG 和聯(lián)想等筆記本電腦供應(yīng)商也轉(zhuǎn)向了這個技術(shù)。

　　近日,，我們終于看到 Apple 轉(zhuǎn)而使用氮化鎵 （GaN） 作為其一款充電產(chǎn)品中的功率晶體管,。據(jù)了解，這是一款適用于新款 16 英寸 MacBook Pro 的 140 W 充電器,。與過去的許多創(chuàng)新一樣,，Apple 也許不是第一個使用者，但當(dāng)他們確實(shí)采用一項(xiàng)技術(shù)時,，人們就會關(guān)注到這個技術(shù),。

　　在TechInsights對 Apple 140 W GaN 充電器的初步分析中，他們發(fā)現(xiàn)了兩種 GaN Systems HEMT 產(chǎn)品 - GS-065-011-1L,，如圖 1 中以紅色突出顯示,。

　　TechInsights表示，對于 GaN Systems 來說,，這顯然是一個了不起的design win,，因?yàn)檫@是一款已經(jīng)在市場上獲得巨大吸引力的產(chǎn)品。TechInsights進(jìn)一步指出,，公司還在產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)了 ST Microlectronics 的“MasterGaN ”,。

　　為什么蘋果決定現(xiàn)在采取了行動，為什么要推出這款產(chǎn)品,？

　　針對上述問題,，TechInsights回應(yīng)道，人們普遍認(rèn)為，在 60 W 左右的功率水平下,，可以真正看到 GaN 的好處,，并且它開始比傳統(tǒng)的硅產(chǎn)品具有明顯的優(yōu)勢。這不是一個嚴(yán)格的規(guī)則,，我們已經(jīng)在高達(dá) 100 W 的充電器中看到 Si（假設(shè) Apple 的 96 W 充電器仍然使用 Si）我們也看到 GaN 存在于低至 24 W 的充電器中,。與那里的所有電力電子設(shè)備一樣是成本與效率、尺寸和重量的權(quán)衡,。

　　由于 Apple 新產(chǎn)品的功率比之前最高的 96 W 充電器增加了 50% 以上,，這就讓使用GaN成為了必要性?？纯?Apple 如何進(jìn)一步將 GaN 集成到他們的產(chǎn)品中,，以及其他市場的反應(yīng)如何，將會很有趣,。

　　盡管在使用 GaN 方面并非率先推向市場,，但 Apple 是最早使用新 USB 供電 3.1 標(biāo)準(zhǔn) （USB PD 3.1） 的公司之一。這是什么,，又為什么重要呢,？

　　USB 1.0 是最初的標(biāo)準(zhǔn)，它允許在特定電壓/電流下通過 USB 電纜傳輸高達(dá) 100 W 的功率,，從而實(shí)現(xiàn)功率分布,；

　　USB 2.0 需要 USB-C 連接器。它允許多種電壓和電流,，提供從 0.5 W 到 100 W 的連續(xù)支持功率分布,；

　　USB 3.0 利用了先進(jìn)的 USB-C 功能，例如角色交換,，其中電源可以在任一方向傳輸,，例如從手機(jī)/筆記本電腦傳輸?shù)绞謾C(jī)/筆記本電腦，而無需更改電纜/端口,；

　　USB 3.1 允許更高的電壓（28 V,、36 V 和 48 V），提供 240 W 的最大功率,。

　　USB PD 3.1 的使用允許此充電器中存在大功率,。

　　在蘋果入局以后，我們可以看到GaN的未來會有更好的預(yù)期,。

　　根據(jù)市場分析公司Yole Developpement預(yù)測,，GaN功率器件市場將從2020年的4600萬美元成長至2026年的11億美元，平均年復(fù)合成長率達(dá)70%,。其中,，在2020年,，由于GaN器件滲透到智能型手機(jī)快速充電器應(yīng)用中，使得GaN功率市場成長了一倍,。

　　Yole Developpement指出,，Oppo在2019年底其Reno Ace旗艦型號的65W快速充電器中采用GaN之后，2020年小米,、聯(lián)想,、三星、Realme,、戴爾和LG等多家公司（以及其他針對售后市場的中國公司）也都采用了GaN技術(shù),。到目前為止，至少有10家智能型手機(jī)廠商已推出超過18款帶有GaN充電器的手機(jī),。

　　因此,，Yole預(yù)計未來幾年消費(fèi)性電子產(chǎn)品的電源，將成為GaN器件的市場驅(qū)動力,。根據(jù)其預(yù)估,，這一市場區(qū)隔將從2020年的將近2900萬美元成長到2026年的約6.72億美元（約占GaN功率市場比例達(dá)61%），年復(fù)合成長率為69%,。

　　盡管GaN在消費(fèi)性電子市場已經(jīng)崛起,，但是隨著規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益和價格下跌，將讓電信,、數(shù)據(jù)通訊、汽車與行動市場受益,。Yole預(yù)計,，從2023年至2024年，GaN器件的滲透率將有所成長,。

　　在電信和數(shù)據(jù)通訊市場中,，由于對能源消耗的規(guī)定要求達(dá)到更高效率，更小電源,，因此數(shù)據(jù)中心和電信營運(yùn)商已經(jīng)對GaN器件產(chǎn)生了興趣,。目前Eltek、臺達(dá)電和Bel Power都正在小量生產(chǎn)以GaN為基礎(chǔ)的電源,，Yole預(yù)計GaN在電信與數(shù)據(jù)通訊市場的滲透率將進(jìn)一步提高,。預(yù)計將從2020年的910萬美元成長至2026年的2.23多億美元，年復(fù)合成長率達(dá)71%,。

　　至于在汽車市場,，由于電動車的快速成長，以及對通過系統(tǒng)效率優(yōu)化來增加行駛距離的帶動下,，GaN功率器件更變得該領(lǐng)域積極開發(fā)的領(lǐng)域,。從長遠(yuǎn)來看,，如果GaN能以較低的價格進(jìn)入，且能夠證明其可靠性和高電流能力,，未來將可以打入更具挑戰(zhàn)性的EV / HEV（混合動力汽車）電源轉(zhuǎn)換器市場,，這一趨勢可能為其創(chuàng)造出更顯著的價值。

　　EPC,、Transphorm,、GaN Systems、德儀和Nexperia等均通過AEC認(rèn)證,。尤其是,，Nexperia和VisIC正在研究xEV電源轉(zhuǎn)換器的GaN解決方案，以與SiC正面競爭,。此外,，意法半導(dǎo)體也將GaN用于電動車，并與臺積電合作,，甚至收購Exagan多數(shù)股權(quán),，讓其強(qiáng)化了GaN產(chǎn)品的實(shí)力。

　　從2022年開始,，預(yù)計GaN以小量滲透到車載充電器（OBC）和DC / DC轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用中,。因此，Yole預(yù)計,，到2026年,，汽車和行動市場價值將超過1.55億美元，年復(fù)合成長率達(dá)185%,。