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氮化鎵功率半導體潛力無限，從手機快速充電到電動汽車

（2025年4月30日更新）

近日，蘋果爆料大神郭明皮透露，蘋果可能在某個時候推出下一款氮化鎵充電器，最高支持30W快速充電，同時采用新的外觀設計。

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和三星，小米，OPPO與氮化鎵快速充電產品相比，蘋果在充電功率方面一直保守。去年10月，隨著新車型的出現MacBook Pro蘋果推出了140W USB-C電源適配器(下圖)是蘋果第一以729元的價格使用氮化鎵材料的充電器。

圖片來源：蘋果

如今，蘋果有望繼續增加氮化鎵充電器，氮化鎵功率半導體市場有望迎來快速發展。

手機等快充需求上升，氮化鎵功率市場規模將達到13.2億美元

氮化鎵是第三代半導體的核心材料之一，具有開關頻率高、禁帶寬度大、導電阻低等優點，通常用于LED手機快充是氮化鎵在高頻功率器件領域的代表性應用之一，如照明、顯示等。

與傳統的快速充電相比，氮化鎵快速充電具有更大的功率密度、更快的充電速度、更小的體積和便于攜帶，可以滿足消費者對電子產品快速輕充電的雙重需求。

在上述優勢下，許多制造商涌入氮化鎵快速充電市場。OPPO它是世界上第一家將氮化鎵引入手機充電器的制造商，該公司于2019年推出了65W三星、小米、ZTE等手機制造商隨后加入了氮化鎵快速充電陣營。除了手機制造商，第三方制造商也在繼續推出氮化鎵產品。

2020年，氮化鎵快充市場55W~65W百瓦級大功率產品市場上主流功率段較少，但備受期待。隨后，越來越多的制造商不斷推出大功率產品，以滿足消費者日益增長的充電需求。今年MWC 2022期間亮相的realme GT Neo 3配備氮化鎵閃充技術，功率150W，手機可以在5分鐘內4500部 mAh氮化鎵快充技術充分發揮了電池充滿50%的功率。

由于手機等消費性快充產品需求的快速增長，氮化鎵功率市場規模也在快速增長。

全球市場研究機構TrendForce根據吉邦咨詢的最新調查，第三類功率半導體產值將從2021年的9.8億美元增長到2025年的47.1億美元，年復合增長率將達到48%。其中，2025年氮化鎵功率半導體市場規模將達到13.2億美元。

氮化鎵功率半導體潛力無限，從消費電子到電動汽車

氮化鎵功率半導體從消費電子開始，但其未來不會停留在消費電子市場。

隨著新能源汽車市場的蓬勃發展，行業對第三代半導體材料在汽車領域的應用持樂觀態度，電動汽車已成為氮化鎵功率半導體的下一個潛在市場。

目前，電動汽車市場更加關注碳化硅等第三代半導體材料的發展，行業對未來碳化硅逐漸取代部分樂觀IGBT、MOSFET硅基功率半導體應用于新能源汽車領域。

氮化鎵還可以在電動汽車市場發揮作用。

繼續使用電動汽車Kionix代理例如，與消費電子快速充電一樣，電動汽車也有很高的快速充電需求。根據氮化鎵的特殊性能，引入氮化鎵技術可以大大縮短汽車的充電時間，車載充電器的體積和重量不會對汽車造成額外的負擔。

隨著電動汽車的不斷普及，電動汽車行業耐力焦慮的痛點亟待解決，氮化鎵功率半導體有望幫助。

然而，與消費芯片相比，汽車級芯片對性能指標、使用壽命、可靠性、安全性和質量一致性有很高的要求，這也使得氮化鎵功率半導體在電動汽車市場的發展不如消費電子市場快。

業內人士認為，電動汽車的發展通常需要三到四年的時間，因此氮化鎵半導體部署至少在2025年才會出現。

這些制造商針對氮化鎵功率半導體的未來采取行動

氮化鎵功率半導體在汽車中的應用仍處于早期階段。為了抓住機遇，提前布局，許多企業瞄準了氮化鎵在汽車領域的發展。

GaN Systems：2021年9月，加拿大制造商GaN Systems宣布與德國汽車大廠合作BMW氮化鎵已得到保證(GaN)晶體管生產能力達成協議，預計其生產能力將確保汽車制造商的供應鏈穩定，這反映了汽車公司對氮化鎵的關注。

2021年11月，GaN Systems最新一輪融資宣布完成1.5億美元，將在電動汽車市場努力提升其市場份額。

2021年12月，意法半導體宣布推出氮化鎵功率半導體PowerGaN該系列的應用包括消費電子產品的內置電源，在更高功率的應用中，意大利半導體PowerGaN該裝置還適用于電信電源、工業驅動電機、太陽能逆變器、電動汽車及其充電設施。

納微半導體：今年1月，納微半導體宣布開設新的電動汽車(EV)設計中心進一步擴展到更高功率的氮化鎵市場。新設計中心位于中國上海，擁有一支經驗豐富的世界級電力系統設計師團隊，在電氣、熱力和機械設計、軟件開發、完整的模擬和原型設計能力方面具有全面的能力。從概念到原型，再到全面認證和大規模生產，新團隊將為全球電動汽車客戶提供支持。

此外，納微半導體為電動汽車應用量身定制的高功率650V GaN IC已于2021年12月向EV客戶提供樣品。

豐田合成：今年3月15日，豐田合成宣布與日本大阪大學成功開發了6英寸以上的氮化鎵籽晶，有利于氮化鎵功率器件的低成本。豐田合成表示，電力設備廣泛應用于工業機械、汽車、家用電子等領域的電力控制。隨著社會向碳中和的方向發展，下一代功率設備將在未來得到廣泛應用，因為它可以幫助減少可再生能源設備和電動汽車等大型電力設備的功率損失。氮化鎵功率設備是減少功率損失的方法之一，開發下一代功率設備需要更高質量、更大尺寸的氮化鎵襯底，以實現更高的生產效率，降低生產成本。

結語

在第三代半導體材料中，碳化硅功率半導體在電動汽車市場上很受歡迎，而氮化鎵功率半導體在消費電子快速充電市場上保持著優勢。未來，隨著電動汽車的進一步普及，企業將繼續努力突破和擴大技術生產。氮化鎵會復制電動汽車市場碳化硅的成功模式嗎？我們等著看！