氮化镓快充研发取得重大突破，三大核心芯片全国量产。
一、氮化镓快速充电的市场规模
氮化镓(GaN)是下一代半导体材料。它的运行速度比旧的传统硅(Si)技术快20倍，功率可以高3倍。当用在尖端的快速充电器产品上时，可以远远超过现有产品的性能，在相同尺寸下输出功率高出三倍。
由于这些性能优势，氮化镓被广泛应用于消费快速充电电源市场。据充电头网统计，目前已有数十家主流电源厂商开辟氮化镓快充产品线，推出数百款氮化镓快充新品。华为、小米、OPPO、魅族、三星、中兴、努比亚、魅族、realme、戴尔、联想等众多知名手机/笔记本品牌也纷纷进入市场。
另有数据显示，在电商客户主导的充电器市场，2019氮化镓功率器件出货量约为300-400万。随着手机和笔记本电脑普及率的进一步提高，2020年将增长5-6倍，总出货量1500-2000万，氮化镓器件出货量预计20210年达到。预计2025年，全球GaN快充市场规模将达到600亿元以上，市场前景极为可观。
二、氮化镓快速充电的主要芯片
据了解，在氮化镓快充产品的设计中，主要需要三个核心芯片，分别是氮化镓控制器、氮化镓功率器件和快充协议控制器。目前氮化镓功率器件、快充协议芯片已经陆续国产化；相比之下，氮化镓控制芯片的研发成为国内半导体厂商的薄弱环节。氮化镓控制器主要依靠进口，主动权一直掌握在进口品牌手中。
这主要是因为GaN功率器件的驱动电压范围很窄，VGS对负压敏感，器件开启电压阈值(VGS-th)约为1V~2V，容易受到干扰而误开启。因此，与传统的硅器件相比，驱动氮化镓的驱动器和控制器需要解决更多的技术问题。
另外，除了少数内置驱动电路的GaN功率器件外，其他大部分GaN功率器件都需要外部驱动电路。
在没有内置驱动电路的情况下，为了保证GaN器件的可靠工作，充分发挥其优异的性能，不仅要优化驱动电路的高速性能和驱动功耗，还要使驱动器准确稳定地输出驱动电压，保证器件正确开关，同时要严格控制主回路上开关产生的负压对GaN器件的影响。
三、全套国产芯片氮化镓快充出来了
东莞瑞恒电子科技有限公司近日成功量产65W氮化镓快充充电器。除了1A1C双口和折叠引脚的常规配置外，也是业界第一款基于国产氮化镓控制芯片、国产氮化镓功率器件和国产快充协议芯片研发并正式量产的产品。三个核心芯片分别来自南芯半导体、Innoseco和容止科技。
充电头网进一步了解到，瑞恒65W1A10C氮化镓快充充电器内置的三个核心芯片分别是南芯的主控芯片SC3021A、Innoseco氮化镓功率器件INN650D02、智能二次降压+协议识别芯片SW3516H。
充电器支持100-240V~ 50/60Hz输入和双口快充输出，配备最大输出65W的USB-C接口和最大输出30W的USB-A接口。
瑞恒65W 1A1C氮化镓快充机的尺寸约为53*53*28mm，功率密度可达0.83W/mm？相比苹果61W充电器秀昂，体积缩小了三分之一左右。
ChargerLAB POWER-Z KT001测得充电器的USB-A口支持Apple2.4A、Samsung5V2A、QC3.0、QC2.0、AFC、FCP、SCP、PE等协议。
USB-C口支持Apple2.4A、Samsung5V2A、QC3.0、QC2.0、AFC、SCP、PE、PD3.0 PPS等协议。
PDO消息显示充电器USB-C口支持5V3A，9V3A，12V3A，15V3A，20V3.25A，3.3-115A。
第四，氮化镓快充三大核心芯片自主可控。
南新的总部设在上海。南芯SC3021A满足各类高频QR快充需求，采用专有GaN直驱设计，省去外部驱动器或分立驱动器；集成分段供电模式，单绕组供电，无需复杂的供电电路；内置高压启动和交流输入布朗进/出功能，集成X-cap放电功能；SC3021A支持最大工作频率170KHz，适用于绕线变压器，SC3021B支持最大工作频率260KHz，适用于平面变压器。
南新SC3021A的详细规格。
原边氮化镓开关管来自Innoseco，型号INN650D02，耐压650V，电导低至0.2ω，符合JEDEC标准的工业应用要求，是整个产品的核心部件。inn 650d 02“inno gan”开关管具有良好的高频特性和低导通电阻，适用于高频高效率开关电源应用。采用DFN8*8封装，具有超低热阻和良好的散热性能，适用于高功率密度开关电源应用。
Innoseco总部位于珠海，在珠海和苏州设有生产基地。据了解，inn 650d 02“inno gan”开关管基于业界领先的8英寸生产加工技术，是市场上首款先进的氮化镓功率器件。该技术的大规模商业化将推动氮化镓快充的快速普及。
目前，Innoseco已建成全球最大的第三代半导体产业链R&D和生产平台，集R&D、设计、外延生产、芯片制造、测试于一体。全面投产后，将实现8英寸硅基氮化镓6.5万片晶圆的月生产，产品将为5G移动通信、数据中心、新能源汽车、无人驾驶、手机快充等战略性新兴产业的自主创新发展提供核心电子元器件。
Innoseco的InnoGaN系列GaN芯片已在消费级电源市场大量出货，并成功进入Nubia、魅族、Lapo、MOMAX、ROCK、飞飞等众多知名品牌的快充供应链。，所有产品都获得了良好的市场反馈，使其成为全球最大的GaN功率器件制造商之一。
容止的总部设在珠海。容止SW3516H是一款高度集成的双端口充电芯片，支持多快充协议，支持A+C端口任意端口快充输出，两个端口独立限流。集成5A高效同步降压转换器，支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低压直充等快充协议，CC/CV模式，双端口管理逻辑。外围只需要几个器件就可以形成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。
容止SW3516H详细规格。
动词 （verb的缩写）行业重要性
氮化镓快充三大核心芯片完全国产。一方面，在当前中美贸易摩擦的背景下，防止关键技术被掐；另一方面，国内半导体厂商可以充分发挥本土企业的优势，进一步降低氮化镓快充的成本，推动高密度快充电源的普及。在未来的市场竞争中，国产氮化镓快充方案也将成为有力的玩家。
相信在不久的将来，氮化镓快充产品的价格会逐渐平民化，以普通硅充电器的价格买到一个全新的氮化镓快充的愿景也将成为可能。