【研报】科技行业新材料GaN专题报告：小米发布的GaN快充是什么？-20200216[15页].pdf

1、 请务必阅读正文之后的免责条款 小米发布的小米发布的 GaN 快充是什么？快充是什么？ 新材料 GaN 专题报告2020.2.16 中信证券研究部中信证券研究部 核心观核心观点点 许英博许英博 首席科技产业 分析师 S1010510120041 敖翀敖翀 首席周期产业 分析师 S1010515020001 徐涛徐涛 首席电子分析师 S1010517080003 袁健聪袁健聪 首席新材料分析师 S1010517080005 李超李超 首席有色钢铁分析师 S1010520010001 苗丰苗丰 前瞻分析师 S1010519120001 小米小米 2 月月 13 日新品发布会上推出明星产品日新品发布

2、会上推出明星产品 65W GaN 充电器，引发市场对充电器，引发市场对 GaN 的关注。的关注。GaN 材料具备高功率、高频率、高导热等优势，所做充电芯片材料具备高功率、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。目前市面上已有多家厂商布局实现了输出大功率的同时保持充电器体积可控。目前市面上已有多家厂商布局 GaN 快充，预计随着用户对便携性的需求提高，快充，预计随着用户对便携性的需求提高，2025 年年全球全球 GaN 快充市场快充市场 规模有望规模有望 600 多多亿元，同时加速亿元，同时加速 GaN 芯片在其他新兴领域对芯片在其他新兴领域对 Si 基产品

3、的替基产品的替 代。代。 小米发布性能强悍的小米发布性能强悍的 65W GaN 充电器。充电器。2 月 13 号的小米新品发布会上，除小 米 10、小米 WIFI6 路由器等一系列电子产品外，小米还推出了一款体积非常小 巧的充电器小米 GaN 充电器 Type-C 65W。该款充电器采用 GaN 充电芯 片，最大充电功率为 65W，充满配备 4500 mAh 电池的小米 10Pro 仅需 45 分 钟。超大充电功率和优秀的便携性使“GaN 快充”一时成为科技界瞩目的焦点。 GaN 快充亮点：维持高速充电的同时快充亮点：维持高速充电的同时体积控制优秀。体积控制优秀。充电器内部变压器和电容 体积占

4、比较大，同样功率下变压器和电容体积和电源频率成反比。传统 Si 基芯 片受限于频率的提升，很难进一步降低。GaN 芯片频率远高于 Si，有效降低里 内部变压器等原件体积，同时优秀的散热性能也使内部原件排布可以更加精密。 最终完美解决了充电速率和便携性的矛盾。 从性能和成本角度，从性能和成本角度，GaN 未来有望成为主流快充技术。未来有望成为主流快充技术。对比 GaAs 和 SiC 两种 主要化合物半导体，我们认为 GaAs 由于耐压水平不高，不适用于大功率应用。 SiC 虽然性能理论上可以用作快充，但是由于生产难度极高，目前价格昂贵，限 制了大规模的使用。GaN 快充芯片主要采用 GaN-on

5、-Si 技术，随着 Si 晶圆加工 和 GaN 外延技术的不断进步， 成本已经做到比较低。 综合性能和成本两个方面， GaN 有望在未来成为消费电子领域快充器件的主流选择。 预计预计 2020 年年全球全球 GaN 快充市场规模快充市场规模为为 23 亿元亿元，2025 年约年约 638 亿元亿元。目前市 面上已有多家厂商布局 GaN 快充，小米此次发布新品更是将 65W 产品价格拉 入 150 元以下。我们预计随着用户对充电器通用性、便携性的需求提高，未来 GaN 快充市场规模将快速上升，预计 2020 年全球 GaN 充电器市场规模为 23 亿元，2025 年将快速上升至 638 亿元，5

6、 年 CAGR 高达 94%。 GaN 还可用于还可用于 5G 基站、自动驾驶、军用雷达等众多功率和频率有较高要求的基站、自动驾驶、军用雷达等众多功率和频率有较高要求的 场合，未来市场规模有望快速增长。场合，未来市场规模有望快速增长。GaN 的功率性能、频率性能以及散热性能 优秀，特别适合 5G 通讯基站、军用雷达、功率电力电子等需要高输出功率和频 率的场合。在此拉动下，未来 GaN 功率器件和频率器件市场规模均高速增长。 预计预计 2022 年氮化镓衬底年氮化镓衬底材料材料需求需求 30 万片以上，对应市场规模达万片以上，对应市场规模达 64 亿元。亿元。据 Yole 统计 2017 年全球