電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/梁浩斌）充電樁市場(chǎng)隨著高壓直流快充的推廣，在一些400kW以上的充電樁中已經(jīng)采用了SiC功率器件。同為第三代半導(dǎo)體的GaN，由于在高頻應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)，一些廠商也在推動(dòng)GaN進(jìn)入到充電樁中。

GaN充電樁應(yīng)用優(yōu)勢(shì)多

目前GaN的主要應(yīng)用于消費(fèi)電子充電器等小功率電源產(chǎn)品，部分工業(yè)級(jí)應(yīng)用包括光伏微型逆變器、服務(wù)器電源等，這些功率一般在幾kW，不會(huì)太高。而電動(dòng)汽車市場(chǎng)的爆發(fā)，讓GaN企業(yè)在尋求進(jìn)入到汽車市場(chǎng)，以擴(kuò)大GaN的應(yīng)用市場(chǎng)和增長(zhǎng)空間。

在汽車前裝市場(chǎng)上，GaN作為一種在汽車行業(yè)中沒有大規(guī)模應(yīng)用先例的器件，且GaN本身在工業(yè)應(yīng)用中也只是剛剛起步，因此想要進(jìn)入到汽車供應(yīng)鏈并不簡(jiǎn)單，特別是涉及駕駛安全的牽引逆變器等應(yīng)用中。

所以我們可以看到在汽車應(yīng)用上，GaN目前最多是應(yīng)用在座艙內(nèi)的手機(jī)無(wú)線/有線快充模塊上。而OBC等稍大功率，不涉及駕駛安全的設(shè)備，目前有很多廠商推出了GaN器件的參考設(shè)計(jì)，正式落地量產(chǎn)還需要一定時(shí)間。

另一方面，電動(dòng)汽車市場(chǎng)的發(fā)展，也帶動(dòng)了充電樁市場(chǎng)的需求。充電樁的種類多樣，從功率分就可以從7kW到500kW以上，而在充電樁發(fā)展的過(guò)程中，如何提高功率密度一直是一個(gè)重要議題。

提高功率密度，就需要提高功率開關(guān)管的開關(guān)頻率，GaN器件本身的優(yōu)勢(shì)就在于開關(guān)頻率上，因此如果應(yīng)用在充電模塊中，就能夠在實(shí)現(xiàn)高頻開關(guān)的同時(shí)，在高壓設(shè)計(jì)中保持更高效率。另一方面，GaN的開關(guān)損耗低，帶來(lái)的另一個(gè)好處是提高充電樁的轉(zhuǎn)換效率，對(duì)于私人或是公共充電樁而言，都可以一定程度上降低使用成本。

同時(shí)相比于汽車前裝應(yīng)用，充電樁對(duì)器件的要求相對(duì)較低，GaN器件導(dǎo)入充電樁產(chǎn)業(yè)鏈的難度也更低。因此對(duì)于GaN產(chǎn)業(yè)鏈而言，充電樁是一個(gè)很好的增量市場(chǎng)。

小功率充電樁先行

于是從2022年開始，陸續(xù)有GaN企業(yè)和充電樁企業(yè)合作開發(fā)GaN充電樁產(chǎn)品。2022年4月，美國(guó)Indie Power Systems宣布計(jì)劃募資200萬(wàn)美元改造電動(dòng)汽車充電站，將采用GaN技術(shù)，可降低100Khz的開關(guān)損耗以及整體制造和充電成本，同時(shí)確保比當(dāng)前市場(chǎng)產(chǎn)品有更高的效率。

2022年5月， 宏光半導(dǎo)體宣布與中國(guó)泰坦能源技術(shù)集團(tuán)有限公司訂立合作框架協(xié)議，開展為期三年的戰(zhàn)略合作，合作內(nèi)容為氮化鎵快速充電樁的技術(shù)推廣及產(chǎn)品銷售。

2023年4月，國(guó)內(nèi)最大的充電樁運(yùn)營(yíng)商特來(lái)電宣布攜手德州儀器在直流充電設(shè)備、交流充電設(shè)備以及功率分配單元（PDU）等領(lǐng)域進(jìn)行了密切合作。德州儀器提供了基于GaN FET以及專門針對(duì)SiC FET的智能驅(qū)動(dòng)解決方案，以幫助實(shí)現(xiàn)更高的充電樁功率密度。

2023年8月，倍思發(fā)布了星云系列交流充電樁，首次將GaN氮化鎵技術(shù)引入家用充電樁，提供更低待機(jī)功效、更少熱損耗的環(huán)保家充方案。該充電樁支持7kW充電功率，內(nèi)置4G，支持APP遠(yuǎn)程控制。

而今年一月，英飛凌和歐姆龍合作在日本推出了全日本最小、最輕的V2X GaN充電樁，充電功率最高為6kW。與類似的傳統(tǒng)充放電系統(tǒng)相比，其尺寸和重量減少了60%；基于英飛凌的CoolGaN技術(shù)，V2X系統(tǒng)的電源效率在輕負(fù)載時(shí)提高了10%以上，在額定負(fù)載時(shí)提高了約4%。