氮化鎵“闖入”千億消費級市場 揭秘小米背后的幫手

過去一周，氮化鎵（GaN）火了。

上周四（2月13日），小米年度旗艦手機小米10正式發布，隨之發布的一系列配件產品中，一款售價149元的Type-C 65W氮化鎵充電器脫穎而出。

小米集團董事長兼CEO雷軍在發布會上介紹，氮化鎵是一種新型半導體材料，做出的充電器體積特別小，充電效率卻特別高。像小米氮化鎵65W充電器，比標配的65W充電器體積要小一半，而要把Mi 10 PRO充滿電只需要45分鐘。

就這樣，氮化鎵首次“闖入”很多消費者的視野，并帶動A股相關概念股連續數日上漲。

查瑩杰是納微半導體中國區總經理，而納微是小米氮化鎵充電器的氮化鎵芯片和技術方案提供商。2月17日，查瑩杰在接受21世紀經濟報道記者專訪時表示，氮化鎵并不是一個新鮮事物，它在國外已經推了十幾年，國內也早有研究，但大多是在軍工等高精尖領域，直到近幾年，慢慢開始在消費、工業、汽車領域應用。

事實上，小米也不是第一個吃螃蟹的手機廠商。去年11月，OPPO發布的RenoAce手機便搭載了氮化鎵充電器；而在今年的CES上，更有超60款氮化鎵產品相繼推出。

但這些產品，都沒有獲得像小米氮化鎵充電器一樣的強烈市場反應。查瑩杰告訴21世紀經濟報道記者，小米是第一家將氮化鎵充電器單獨零售的手機廠商，相比其他快充產品，小米149元的售價也創下了行業新低。在其看來，“小米的入局，將大大推動氮化鎵的普及”。

過去，小米一直在市場上扮演“價格屠夫”的角色，此次也不例外。-甘俊攝

“神秘”的氮化鎵

氮化鎵是由氮和鎵組成的一種半導體材料，因其禁帶寬度（半導體的一個重要特征參量，決定著器件的耐壓和最高工作溫度）大于2.2eV，也被稱為寬禁帶半導體材料。

外界更為熟悉的碳化硅，其實也是寬禁帶半導體，因此，氮化鎵和碳化硅在特性上有很多相似之處，比如都有較高的電子遷移率和耐高溫性。

若進一步比較，氮化鎵的高頻特性會比碳化硅更好，且硅基氮化鎵的成本更低，應用場景主要是在10kw和900v以下。

品利基金在一份研報中指出，氮化鎵目前的應用方向主要有三個：一是光電領域，如LED、VCSEL傳感器等；二是功率領域，包括快充頭、變頻器、新能源汽車、消費電子等電子電力器件；三是射頻領域，包括5G基站、軍事雷達、低軌衛星、航天航空等領域。

納微成立于2014年，總部設立在美國洛杉磯，其創始團隊主要來自于IR（國際整流器公司）和仙童半導體。因此，納微雖然是初創公司，但其創始團隊的技術背景不容小覷，如納微聯合創始人Dan Kinzer，曾擔任仙童半導體的首席技術官，是第一代硅功率MOS和第三代氮化鎵功率芯片的聯合發明者，已積累超過100項專利。

查瑩杰告訴21世紀經濟報道記者，在發展過程中，納微意識到，氮化鎵作為新一代半導體材料，它將帶來的是迭代式的創新，這種創新不能僅依靠某一家企業，而是需要整個生態共同來推動。

“像氮化鎵材料工藝的穩定性，相關的控制器、變壓器等外圍電路的成熟度，都對氮化鎵的應用產生影響?！辈楝摻鼙硎?。因此，2016年，納微決定選擇適配器作為主攻領域，并開始布局“緊耦合高頻電源生態”，比如在最復雜的控制器和高頻磁芯方面，納微分別和德州儀器、安森美、日立進行了合作。

2018年三季度，是納微收獲的季節。得益于德州儀器和日立相關技術以及臺積電工藝的成熟，納微開始為第一家客戶進行量產。據查瑩杰透露，納微的第一個量產產品是42W適配器加充電寶的組合，是和安克創新進行的合作，于2019年一季度在蘋果商店上線。

隨后，整個氮化鎵市場開始逐漸被打開，納微的合作案例也不斷增多。截至目前，納微合作發布的氮化鎵產品已經超過20款。

小米投資布局

在納微眾多的合作伙伴中，小米是一個特例，因為雙方除了產品的合作，小米還是納微的投資者。

查瑩杰告訴21世紀經濟報道記者，納微初次與小米接觸是在2018年上半年。當時，他帶著納微CEO去拜訪小米聯合創始人林斌，主要想去談一下產品端合作的事情。

經過會面，當天晚上，小米內部就開始溝通關于投資納微的事情，最后不到三周的時間，小米就完成了對納微的投資。對于這筆投資，納微內部的看法是，小米是一個非常有影響力的廠商，它的投資帶來的價值不僅僅是錢，而是在技術、產品上的加速，這對于納微而言，非常重要。

隨后，經過納微與紫米及酷科團隊一年多的合作研發，小米氮化鎵充電器終于問世。查瑩杰告訴記者，與小米合作產生的影響已經開始顯現，在過去一周，納微已經陸續收到更多客戶的開發需求。

對于氮化鎵未來的發展，查瑩杰表示，目前氮化鎵的成本和硅比較還相對較高。但其預測，兩到三年內，氮化鎵器件的成本就可以接近于傳統硅。

據悉，納微已發布的20余款產品中，有約15款是在美國市場，售價基本在50美元以上。而小米的入局，正在加速氮化鎵產品的降價。

過去，小米一直在市場上扮演“價格屠夫”的角色，此次也不例外。這可能會對納微其他潛在合作伙伴產生影響，但它也確實加快了氮化鎵產品的普及速度。

查瑩杰表示，隨著產量的提升以及高頻生態的逐漸完善成熟，將使整個氮化鎵市場規模快速擴張。在900V以下的市場，氮化鎵都有較大的應用潛力，這一塊占據整個功率市場約68%的比重，按照整體市場154億美元來看，氮化鎵在功率器件的潛在市場超過100億美元。

根據市場研究機構Yole估計，2024年，僅在手機和筆記本快充領域，氮化鎵市場可達3.58億美元；樂觀情況下，氮化鎵功率市場規模將超過7.5億美元。

中信證券最新研報則認為，GaN材料具備高功率、高頻率、高導熱等優勢，所做充電芯片實現了輸出大功率的同時保持充電器體積可控。預計隨著用戶對便攜性的需求提高，2025年全球GaN快充市場規模有望達600多億元，同時加速GaN芯片在其他新興領域對Si基產品的替代。