氮化镓“闯入”千亿消费级市场 揭秘小米背后的帮手

查莹杰表示，随着产量的提升以及高频生态的逐渐完善成熟，将使整个氮化镓市场规模快速扩张。在900V以下的市场，氮化镓都有较大的应用潜力，这一块占据整个功率市场约68%的比重，按照整体市场154亿美元来看，氮化镓在功率器件的潜在市场超过100亿美元。

过去一周，氮化镓（GaN）火了。

上周四（2月13日），小米年度旗舰手机小米10正式发布，随之发布的一系列配件产品中，一款售价149元的Type-C65W氮化镓充电器脱颖而出。

小米集团董事长兼CEO雷军在发布会上介绍，氮化镓是一种新型半导体材料，做出的充电器体积特别小，充电效率却特别高。像小米氮化镓65W充电器，比标配的65W充电器体积要小一半，而要把Mi10PRO充满电只需要45分钟。

就这样，氮化镓首次“闯入”很多消费者的视野，并带动A股相关概念股连续数日上涨。

查莹杰是纳微半导体中国区总经理，而纳微是小米氮化镓充电器的氮化镓芯片和技术方案提供商。2月17日，查莹杰在接受21世纪经济报道记者专访时表示，氮化镓并不是一个新鲜事物，它在国外已经推了十几年，国内也早有研究，但大多是在军工等高精尖领域，直到近几年，慢慢开始在消费、工业、汽车领域应用。

事实上，小米也不是第一个吃螃蟹的手机厂商。去年11月，OPPO发布的RenoAce手机便搭载了氮化镓充电器；而在今年的CES上，更有超60款氮化镓产品相继推出。

但这些产品，都没有获得像小米氮化镓充电器一样的强烈市场反应。查莹杰告诉21世纪经济报道记者，小米是第一家将氮化镓充电器单独零售的手机厂商，相比其他快充产品，小米149元的售价也创下了行业新低。在其看来，“小米的入局，将大大推动氮化镓的普及”。

“神秘”的氮化镓

氮化镓是由氮和镓组成的一种半导体材料，因其禁带宽度（半导体的一个重要特征参量，决定着器件的耐压和最高工作温度）大于2.2eV，也被称为宽禁带半导体材料。

外界更为熟悉的碳化硅，其实也是宽禁带半导体，因此，氮化镓和碳化硅在特性上有很多相似之处，比如都有较高的电子迁移率和耐高温性。

若进一步比较，氮化镓的高频特性会比碳化硅更好，且硅基氮化镓的成本更低，应用场景主要是在10kw和900v以下。

品利基金在一份研报中指出，氮化镓目前的应用方向主要有三个：一是光电领域，如LED、VCSEL传感器等；二是功率领域，包括快充头、变频器、新能源汽车、消费电子等电子电力器件；三是射频领域，包括5G基站、军事雷达、低轨卫星、航天航空等领域。

纳微成立于2014年，总部设立在美国洛杉矶，其创始团队主要来自于IR（国际整流器公司）和仙童半导体。因此，纳微虽然是初创公司，但其创始团队的技术背景不容小觑，如纳微联合创始人DanKinzer，曾担任仙童半导体的首席技术官，是第一代硅功率MOS和第三代氮化镓功率芯片的联合发明者，已积累超过100项专利。

查莹杰告诉21世纪经济报道记者，在发展过程中，纳微意识到，氮化镓作为新一代半导体材料，它将带来的是迭代式的创新，这种创新不能仅依靠某一家企业，而是需要整个生态共同来推动。

“像氮化镓材料工艺的稳定性，相关的控制器、变压器等外围电路的成熟度，都对氮化镓的应用产生影响。”查莹杰表示。因此，2016年，纳微决定选择适配器作为主攻领域，并开始布局“紧耦合高频电源生态”，比如在最复杂的控制器和高频磁芯方面，纳微分别和德州仪器、安森美、日立进行了合作。

2018年三季度，是纳微收获的季节。得益于德州仪器和日立相关技术以及台积电工艺的成熟，纳微开始为第一家客户进行量产。据查莹杰透露，纳微的第一个量产产品是42W适配器加充电宝的组合，是和安克创新进行的合作，于2019年一季度在苹果商店上线。

随后，整个氮化镓市场开始逐渐被打开，纳微的合作案例也不断增多。截至目前，纳微合作发布的氮化镓产品已经超过20款。

小米投资布局

在纳微众多的合作伙伴中，小米是一个特例，因为双方除了产品的合作，小米还是纳微的投资者。

查莹杰告诉21世纪经济报道记者，纳微初次与小米接触是在2018年上半年。当时，他带着纳微CEO去拜访小米联合创始人林斌，主要想去谈一下产品端合作的事情。

经过会面，当天晚上，小米内部就开始沟通关于投资纳微的事情，最后不到三周的时间，小米就完成了对纳微的投资。对于这笔投资，纳微内部的看法是，小米是一个非常有影响力的厂商，它的投资带来的价值不仅仅是钱，而是在技术、产品上的加速，这对于纳微而言，非常重要。

随后，经过纳微与紫米及酷科团队一年多的合作研发，小米氮化镓充电器终于问世。查莹杰告诉记者，与小米合作产生的影响已经开始显现，在过去一周，纳微已经陆续收到更多客户的开发需求。

对于氮化镓未来的发展，查莹杰表示，目前氮化镓的成本和硅比较还相对较高。但其预测，两到三年内，氮化镓器件的成本就可以接近于传统硅。

据悉，纳微已发布的20余款产品中，有约15款是在美国市场，售价基本在50美元以上。而小米的入局，正在加速氮化镓产品的降价。

过去，小米一直在市场上扮演“价格屠夫”的角色，此次也不例外。这可能会对纳微其他潜在合作伙伴产生影响，但它也确实加快了氮化镓产品的普及速度。

查莹杰表示，随着产量的提升以及高频生态的逐渐完善成熟，将使整个氮化镓市场规模快速扩张。在900V以下的市场，氮化镓都有较大的应用潜力，这一块占据整个功率市场约68%的比重，按照整体市场154亿美元来看，氮化镓在功率器件的潜在市场超过100亿美元。

根据市场研究机构Yole估计，2024年，仅在手机和笔记本快充领域，氮化镓市场可达3.58亿美元；乐观情况下，氮化镓功率市场规模将超过7.5亿美元。

中信证券最新研报则认为，GaN材料具备高功率、高频率、高导热等优势，所做充电芯片实现了输出大功率的同时保持充电器体积可控。预计随着用户对便携性的需求提高，2025年全球GaN快充市场规模有望达600多亿元，同时加速GaN芯片在其他新兴领域对Si基产品的替代。