131款快充案例分析多家氮化镓龙头企业上榜

2021-07-24 12:26字体:
  

  近几年来,氮化镓快充从最初的第三方品牌配件逐步进入系统内,成为众多手机、笔电产品的标配。同时,氮化镓技术在消费类电源市场中的应用领域也得到拓展,从单一的快充充电器,逐步延伸至快充拓展坞、快充插线板、快充墙插等品类。在这一过程中,氮化镓也从最开始的黑科技逐渐变成了家喻户晓的技术。

  充电头网已经累计拆解了近两千款消费类电源配件,其中就包括氮化镓相关快充产品应用案例超过100款。在一次次的产品解剖中,还原产品本真,为广大的快充电源工程师朋友提供了丰富的案例和设计参考,推动氮化镓快充产业的发展。

  今天这篇文章主要为大家汇总分享往期经典的氮化镓快充拆解案例,拆解完131款氮化镓快充后,充电头网得到了8个重要数据,分别是输出功率占比、品牌占比、电源架构等,详细信息如下。

  充电头网本次一共汇总了131款氮化镓快充产品,分别来自65家不同的品牌,其中既包含了小米、OPPO、华为、努比亚、联想、戴尔、LG等系统内的品牌,也包含了诸多第三方数码配件品牌,如Anker、倍思、绿联、摩米士、麦多多等,此外还有一些快充工厂。

  从输出功率来看,65W依然是氮化镓快充市场的主流,占比达65%,其次是100W以上的产品,合计占比达到了18%;45W氮化镓快充和30W氮化镓快充占比分别为7%和9%;20W氮化镓快充较少,少有厂商考虑应用氮化镓技术。

  在本次汇总的这131款氮化镓快充产品拆解案例,分别来自65家不同的品牌,其中,努比亚、倍思、ANKER三家品牌推出的氮化镓快充产品占比相对较高,已有7-8款案例。此外,摩米士、联想、小米、傲基、闪极、睿能宝等品牌的案例约为4-5款,占比约在3%-4%之间。另有32%占比的品牌,其产品案例均为1款。

  从本次氮化镓快充案例的拆解数据可见,高频QR是目前市面上应用最为广泛的一种电源架构,占比达到了87%;这也是目前最具性价比的氮化镓快充架构。

  有源钳位ACF电源架构占比5%,这种电源架构具有低开关损耗,高效率,应用以手机大厂品牌氮化镓快充为主。

  另有8%的快充产品选择了LLC的架构,据充电头网观察,大功率多口快充市场为LLC架构的普及起到了积极的推动作用,尤其是在国内市场,几乎成为了百瓦多口快充的首选方案。

  氮化镓功率器件最能反应出市场的格局。从已有的统计数据来看,氮化镓功率器件市场占比排名前三的分别是纳微、PI、英诺赛科,这也是目前快充市场上出货量最大的三家氮化镓芯片原厂,三家产品各具优势,并有着各自固定的客户群体,器件累计出货量均在千万颗以上。

  此外,进口品牌中还有GaN systems、Transphorm,国产厂商也有芯冠科技、远拓高科等厂商陆续实现了量产出货。

  值得期待的是,2021年年内还能看到控制器、驱动器、GaN合封的单芯片批量出货,成为市场新物种。

  从主控芯片的分布来看,安森美目前处于市场的主导地位,占比达到了52%,这主要是归功于NCP1342这颗经典的QR反激拓扑主控芯片,这颗芯片也是很多氮化镓器件厂商、方案商开发Demo时最常用的一颗料。

  同时,老牌电源厂商PI凭借高度集成的合封氮化镓电源芯片的优势,也拿下了30%的占比,成为氮化镓主控芯片领域的第二大巨头。

  TI的控制芯片主要在ACF架构中应用较多,MPS、NXP等品牌的控制芯片则主要是在LLC领域重点发力。

  最值得一提的是,在本次案例汇总统计中,能够看到以南芯、茂睿芯为代表的国产氮化镓控制芯片品牌的身影。从研发到量产并应用于快充产品中,完成了国产氮化镓电源芯片的重大突破。

  同步整流芯片方面,大头被老牌厂商MPS占据,比例高达48%,这主要是MP6908A这颗芯片做出的贡献,广泛应用于QR快充电源架构中。PI依然稳居第二,占比31%,这也是合封芯片的优势所在。

  在同步整流芯片方面,国产品牌更加丰富,南芯、东科、茂睿芯、杰华特均有非常成熟的产品案例,在未来的氮化镓快充市场中,应用案例应该也会越来越多。

  协议芯片方面就出现了一个很有意思的现象,国产厂商占据了70%以上的市场份额,其中智融科技凭借40%的占比坐上了头把交椅,这也主要得益于市面对多口氮化镓快充产品的需求十分旺盛,智融SW351x系列借此机会一炮而红。

  由于多口氮化镓快充的普及,智融也成为这一市场的大赢家。其中LLC+DC-DC的架构组合,智融内置快充协议的电源芯片,大大简化了产品的开发周期。

  英集芯和伟诠的占比分别为18%和17%,位居第二和第三。此外,本土品牌中慧能泰、瑞芯微、南芯、昂宝等品牌也有不同的占比。

  由于赛普拉斯已经被英飞凌收购,在氮化镓快充芯片占比TOP5中也见到了英飞凌的身影。

  PFC控制器主要应用于大功率快充产品中,尤其是国内市场,对于75W以上的电源产品而言,PFC功率因数校正电路是刚需,具备PFC电路的快充主要集中在100W和以上功率段。

  这也从侧面反映出,在大功率快充市场还有待开发,随着大功率快充产品的普及,PFC控制芯片市场情景广阔。

  除此之外,百瓦级氮化镓快充的普及,也帮助到了碳化硅二极管的规模化商用,这里主要应用于PFC电路,其中美浦森、泰科天润、安森美、基本半导体、飞锃半导体等碳化硅原厂都已经批量出货。

  距离上次充电头网统计氮化镓快充应用案例,仅仅过去半年时间。这期间新增的案例多达40余款,同时也不断有新的品牌以及电源厂商加入到这一阵列中来,为市场注入新鲜的血液。

  从目前的市场现状来看,主要产品仍然是集中在65W这个功率段,100W级别的大功率快充市场的应用逐渐成为主流,新兴的30W氮化镓快充成为市场黑马。未来,240W快充新技术普及,成为潜力市场。

  在架构方面,目前各大厂商均更倾向于选择更具性价比的QR架构,无论是单口还是多口,都在价格方面有着绝对的优势;不过随着大功率快充的普及,LLC架构也逐步获得厂商青睐。

  最值得一提的是,在本次的氮化镓快充案例汇总中,无论是氮化镓功率器件,还是氮化镓主控芯片、同步整流芯片,都看到了不少国产厂商的身影。这也意味着氮化镓技术率先在消费类电源领域实现了全部国产化,核心技术自主可控。

  “十四五规划”发布以来,碳达峰碳中和新型环保理念对绿色能源发展提供了新机遇,尤其是氮化镓应用于快充,带来了高效轻薄的充电器产品。

  转换效率提升,发热降低,减少了二氧化碳。如全球数十亿只充电器普及氮化镓技术,将有效降低电子产品充电过程中的碳排放量。

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