创科广场｜Navitas夥小米进军充电市场 氮化镓取代传统矽晶片

近年氮化镓（GaN）快速充电器迅速兴起，美国加州氮化镓晶片厂商Navitas（纳微），刚获得下月举行的美国消费性电子展（CES）内嵌式技术（Embedded Technologies）CES2022年创新奖。

较早前，Navitas亦公布与小米合作，进军消费快充及电动车市场。80年代以来，矽（Silicon）由于导电性能良好，一直都是电晶体的首选物料。不过，矽在热能和电力传输上有缺点，导致元件无法再大幅缩小。氮化镓正取代矽，成为充电器晶片新一代物料，氮化镓属于第三代半导体技术，元件的开关速度，较矽制作的MOSFET元件快上20倍，比IGBT元件更快100倍。

氮化镓充电器发热量更低，较少发热量，代表元件之间的距离更近，充电器体积更小之馀，保留所有充电功能，又能符合安全标准，尺寸和重量更小得多。

氮化镓亦可传导更高的电压，电流通过氮化镓制成元件，比矽的速度快，处理速度更高，所以感应、控制和保护性能更稳定。GaN提高了效率，发热量却更低，功率密度、稳定性、工作频率、导热性、能源转换各方面，均有极大的提升。

Navitas开发的氮化镓GaNFast Power IC晶片，以氮化镓取代传统的矽晶片后，GaNFast的功率和充电速度，提高了3倍以上，体积和重量则减半，功耗更低。

GaNSense技术通过对系统在电流、电压和温度的精确感测，实现高效率、自动化和可靠的操作；从检测到启动保护，只需时30Nanosecond（奈秒，十亿分一秒）完成。GaNSense技术120W快速充电器可实现高达1.4W/cc功率密度，手机电池容量4500mAh从0%到充满电，只需17分钟。

网罗各大厂商

Navitas的技术已应用在联想、小米、Dell、OPPO、亚马逊和其他智能用品的充电器，并会在CES2022展出。Navitas技术用于消费电子产品以外，甚至可应用在太阳能、数据中心和电动汽车。以电动车充电为例，氮化镓的充电设备体积小、电能转换效率可达97%以上，充电时间短、逆变器功耗更低，电池成本也会降低。

Navitas氮化镓也可应用在20W到300W氮化镓的快充电源适配器上，以及额定功率的1300W，大幅减少数据中心的能耗。

据估计2026年，氮化镓充电市场会超过130亿美元。GaNFast IC采用的GaNSense技术长远对保护环境亦有好处，节能可高达4成，碳排放比矽晶片亦低了10倍。

Navitas成为小米夥伴后，双方正开发多个氮化镓方案。Navitas管理人员高调出席11月小米北京举办的2021的Demo Day。

小米是全球的第二大手机品牌，又公布成立全资附属公司，研发生产电动车；预计10年投资100亿美元。

市场竞争并不激烈

小米总裁王翔公布了充电技术上与Navitas合作，展出消费和车载的产品。Navitas展示GaNFast功率晶片，应用在小米65W氮化镓快充充电器，以及最新Civi手机的55W氮化镓快充充电套装上。Navitas又展出6.6kW的车载充电器（OBC），具有240V-420V宽电压输出，尺寸仅为222×168×60mm，功率密度达到kW/liter。

氮化镓晶片市场竞争仍不算激烈，市场上的氮化镓快速充电器，多半由3家厂商晶片瓜分，除Navitas以外、历史最悠久为Power Integrations、以及最新成立的深圳Innoscience（英诺赛科）。

Navitas则在2014年成立，但氮化镓研究拥有超过200多项专利。据研究机构TrendForce估计，2021年氮化镓充电市场会达8300万美元，以年率计上升了73%，Navitas市占率高达29%，今年超越了老牌的Power Integrations，一跃而成为市场最大厂商。今年10月，Navitas通过SPAC形式在纳斯达克上市，市值超过19亿美元。