壹、氮化鎵快速充電的市場規模
氮化鎵(GaN)是下壹代半導體材料。它的運行速度比舊的傳統矽(Si)技術快20倍，功率可以高3倍。當用在尖端的快速充電器產品上時，可以遠遠超過現有產品的性能，在相同尺寸下輸出功率高出三倍。
由於這些性能優勢，氮化鎵被廣泛應用於消費快速充電電源市場。據充電頭網統計，目前已有數十家主流電源廠商開辟氮化鎵快充產品線，推出數百款氮化鎵快充新品。華為、小米、OPPO、魅族、三星、中興、努比亞、魅族、realme、戴爾、聯想等眾多知名手機/筆記本品牌也紛紛進入市場。
另有數據顯示，在電商客戶主導的充電器市場，2019氮化鎵功率器件出貨量約為300-400萬。隨著手機和筆記本電腦普及率的進壹步提高，2020年將增長5-6倍，總出貨量1500-2000萬，氮化鎵器件出貨量預計20210年達到。預計2025年，全球GaN快充市場規模將達到600億元以上，市場前景極為可觀。
二、氮化鎵快速充電的主要芯片
據了解，在氮化鎵快充產品的設計中，主要需要三個核心芯片，分別是氮化鎵控制器、氮化鎵功率器件和快充協議控制器。目前氮化鎵功率器件、快充協議芯片已經陸續國產化；相比之下，氮化鎵控制芯片的研發成為國內半導體廠商的薄弱環節。氮化鎵控制器主要依靠進口，主動權壹直掌握在進口品牌手中。
這主要是因為GaN功率器件的驅動電壓範圍很窄，VGS對負壓敏感，器件開啟電壓閾值(VGS-th)約為1V~2V，容易受到幹擾而誤開啟。因此，與傳統的矽器件相比，驅動氮化鎵的驅動器和控制器需要解決更多的技術問題。
另外，除了少數內置驅動電路的GaN功率器件外，其他大部分GaN功率器件都需要外部驅動電路。
在沒有內置驅動電路的情況下，為了保證GaN器件的可靠工作，充分發揮其優異的性能，不僅要優化驅動電路的高速性能和驅動功耗，還要使驅動器準確穩定地輸出驅動電壓，保證器件正確開關，同時要嚴格控制主回路上開關產生的負壓對GaN器件的影響。
三、全套國產芯片氮化鎵快充出來了
東莞瑞恒電子科技有限公司近日成功量產65W氮化鎵快充充電器。除了1A1C雙口和折疊引腳的常規配置外，也是業界第壹款基於國產氮化鎵控制芯片、國產氮化鎵功率器件和國產快充協議芯片研發並正式量產的產品。三個核心芯片分別來自南芯半導體、Innoseco和容止科技。
充電頭網進壹步了解到，瑞恒65W1A10C氮化鎵快充充電器內置的三個核心芯片分別是南芯的主控芯片SC3021A、Innoseco氮化鎵功率器件INN650D02、智能二次降壓+協議識別芯片SW3516H。
充電器支持100-240V~ 50/60Hz輸入和雙口快充輸出，配備最大輸出65W的USB-C接口和最大輸出30W的USB-A接口。
瑞恒65W 1A1C氮化鎵快充機的尺寸約為53*53*28mm，功率密度可達0.83W/mm？相比蘋果61W充電器秀昂，體積縮小了三分之壹左右。
ChargerLAB POWER-Z KT001測得充電器的USB-A口支持Apple2.4A、Samsung5V2A、QC3.0、QC2.0、AFC、FCP、SCP、PE等協議。
USB-C口支持Apple2.4A、Samsung5V2A、QC3.0、QC2.0、AFC、SCP、PE、PD3.0 PPS等協議。
PDO消息顯示充電器USB-C口支持5V3A，9V3A，12V3A，15V3A，20V3.25A，3.3-115A。
第四，氮化鎵快充三大核心芯片自主可控。
南新的總部設在上海。南芯SC3021A滿足各類高頻QR快充需求，采用專有GaN直驅設計，省去外部驅動器或分立驅動器；集成分段供電模式，單繞組供電，無需復雜的供電電路；內置高壓啟動和交流輸入布朗進/出功能，集成X-cap放電功能；SC3021A支持最大工作頻率170KHz，適用於繞線變壓器，SC3021B支持最大工作頻率260KHz，適用於平面變壓器。
南新SC3021A的詳細規格。
原邊氮化鎵開關管來自Innoseco，型號INN650D02，耐壓650V，電導低至0.2ω，符合JEDEC標準的工業應用要求，是整個產品的核心部件。inn 650d 02“inno gan”開關管具有良好的高頻特性和低導通電阻，適用於高頻高效率開關電源應用。采用DFN8*8封裝，具有超低熱阻和良好的散熱性能，適用於高功率密度開關電源應用。
Innoseco總部位於珠海，在珠海和蘇州設有生產基地。據了解，inn 650d 02“inno gan”開關管基於業界領先的8英寸生產加工技術，是市場上首款先進的氮化鎵功率器件。該技術的大規模商業化將推動氮化鎵快充的快速普及。
目前，Innoseco已建成全球最大的第三代半導體產業鏈R&D和生產平臺，集R&D、設計、外延生產、芯片制造、測試於壹體。全面投產後，將實現8英寸矽基氮化鎵6.5萬片晶圓的月生產，產品將為5G移動通信、數據中心、新能源汽車、無人駕駛、手機快充等戰略性新興產業的自主創新發展提供核心電子元器件。
Innoseco的InnoGaN系列GaN芯片已在消費級電源市場大量出貨，並成功進入Nubia、魅族、Lapo、MOMAX、ROCK、飛飛等眾多知名品牌的快充供應鏈。，所有產品都獲得了良好的市場反饋，使其成為全球最大的GaN功率器件制造商之壹。
容止的總部設在珠海。容止SW3516H是壹款高度集成的雙端口充電芯片，支持多快充協議，支持A+C端口任意端口快充輸出，兩個端口獨立限流。集成5A高效同步降壓轉換器，支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低壓直充等快充協議，CC/CV模式，雙端口管理邏輯。外圍只需要幾個器件就可以形成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。
容止SW3516H詳細規格。
動詞 （verb的縮寫）行業重要性
氮化鎵快充三大核心芯片完全國產。壹方面，在當前中美貿易摩擦的背景下，防止關鍵技術被掐；另壹方面，國內半導體廠商可以充分發揮本土企業的優勢，進壹步降低氮化鎵快充的成本，推動高密度快充電源的普及。在未來的市場競爭中，國產氮化鎵快充方案也將成為有力的玩家。
相信在不久的將來，氮化鎵快充產品的價格會逐漸平民化，以普通矽充電器的價格買到壹個全新的氮化鎵快充的願景也將成為可能。