Kabar baik untuk pasar pengisian daya cepat terus berdatangan: Pada 27 Januari, laporan keuangan kuartal pertama 2021 terbaru Apple menunjukkan bahwa didorong oleh permintaan yang kuat untuk iPhone 12, pendapatan iPhone pada kuartal pertama meningkat 17% year-on-year ke rekor tertinggi US$65.6 miliar. Pendapatan iPad pada kuartal pertama melonjak 40%. Pendapatan Mac telah memecahkan rekor Desember sebelumnya. Apple telah memesan lebih dari 90 juta ponsel untuk rantai pasokan pada paruh pertama tahun ini. Analis Apple Ming-Chi Kuo mengatakan kepada media bahwa Apple kemungkinan akan meluncurkan 2-3 pengisi daya gallium nitrida baru ketika merilis iPhone dan Macbook baru tahun ini, yang secara langsung akan menjadi mesin pertumbuhan bagi rantai industri gallium nitrida untuk berkembang pesat.

IDC memprediksi akan ada peluang pertumbuhan besar untuk smartphone 5G pada tahun 2021, dan memperkirakan pasar akan berlipat ganda dari sekitar 200 juta unit pada tahun 2020 menjadi 500 juta unit. Xiaomi, Vivo, dan Huawei telah berturut-turut meluncurkan pengisi daya gallium nitrida untuk ponsel flagship 5G. Tahun ini, sementara epidemi COVID-19 belum sepenuhnya terkendali, pembelajaran daring dan kerja online telah mendorong pertumbuhan pasar laptop, dan permintaan akan pengisi daya gallium nitrida yang dapat memenuhi kebutuhan pengisian daya laptop yang lebih cepat, efisien, dan ringan mulai meningkat.

Tahun ini, apakah pasar pengisi daya galium nitrida telah mencapai titik balik dalam perkembangannya? Pengisi daya galium nitrida 20W, 65W, dan 100W telah diluncurkan satu demi satu. Produk daya mana yang akan menjadi arus utama di pasar? Bagaimana produsen chip galium nitrida membantu produsen terminal meluncurkan produk pengisian cepat? Bagaimana rantai ekologi pengisian cepat galium nitrida berkembang? Berdasarkan pengalaman konsumen terbaru, reporter mewawancarai Direktur Penjualan Nanos Semiconductor Li Wenhui, Direktur Pemasaran Innosec Zhou Wei, Manajer Aplikasi Produk Zou Yanbo, dan Manajer Penjualan Nitrosilicon Technology Wu Xin. Mereka memberikan wawasan tentang tren pasar terbaru dan analisis solusi teknis di industri ini.

Kapan pasar pengisi daya galium nitrida akan mencapai titik balik?

Pada tahun 2018, Nanovi Semiconductor memperkenalkan teknologi pengisian cepat gallium nitrida (GaN) ke pasar untuk pertama kalinya. Pada tahun 2020, rekan-rekan industri melihat bahwa pasar perangkat seluler sangat besar. Lebih dari 100 pengisi daya GaNFast telah diproduksi massal di pasaran. Teknologi GaN telah memasuki pasar berdaya tinggi seperti kendaraan listrik, 5G, pusat data, dan energi surya.

Pada tanggal 26 Januari tahun ini, Navitas Semiconductor secara resmi mengumumkan bahwa pengiriman chip mereka telah mencetak rekor baru. Mereka berhasil mengirimkan lebih dari 13 juta IC daya galium nitrida (GaN) ke pasar, mencapai nol kegagalan produk, yang mencerminkan percepatan adopsi chip galium nitrida di pasar elektronik konsumen seluler global untuk mencapai pengisian daya cepat pada perangkat seluler dan peralatan terkait.

Innosec dari Zhuhai, Tiongkok, adalah salah satu dari tiga pemasok utama chip daya gallium nitrida berbasis silikon di dunia. Tahun lalu, perusahaan ini mengirimkan 4 juta chip gallium nitrida. Direktur penjualan Innosec, Zhou Wei, mengatakan dalam sebuah wawancara dengan para penggemar elektronik bahwa pengiriman chip gallium nitrida perusahaan diperkirakan akan meningkat 10 kali lipat tahun ini. Ia bahkan secara optimis memperkirakan bahwa pengiriman gallium nitrida global tahun lalu mendekati 15 juta unit, dan tahun ini diperkirakan pengiriman akan melebihi 100 juta unit.

Seiring dengan meningkatnya tuntutan konsumen terhadap kualitas hidup, pasar pengisi daya menghadapi serangkaian tantangan. Misalnya, konsumen menginginkan pengisi daya yang lebih bertenaga dan mencapai kecepatan pengisian yang lebih cepat. Namun, pada saat yang sama, konsumen juga menginginkan pengisi daya yang kecil dan indah, dan harganya tidak boleh terlalu mahal. Hal ini telah menimbulkan banyak masalah bagi produsen dan perancang, seperti efisiensi, suhu, EMI, kompatibilitas protokol antarmuka keluaran, dan masalah lainnya.

Sebagai salah satu material inti semikonduktor generasi ketiga, GaN memiliki tiga karakteristik utama - frekuensi switching tinggi, celah pita lebar, dan resistansi on-state yang lebih rendah. Ia beroperasi seratus kali lebih cepat daripada teknologi silikon (Si) tradisional yang lebih lama, dan ketika digunakan dalam produk pengisi daya cepat mutakhir, ia dapat mencapai kinerja yang jauh melampaui produk yang ada dan melipatgandakan daya keluaran dalam ukuran yang sama.

Foto: Li Wenhui, Direktur Penjualan Navitas Semiconductor

Pengisi daya galium nitrida saat ini menghadapi dua kesulitan utama dalam hal promosi pasar. Li Wenhui, direktur penjualan Navitas Semiconductor, mengatakan: Pertama, pengisian cepat GaN adalah jenis pengisi daya baru, dan penerimaan pasar membutuhkan periode pengembangan tertentu; kedua, harga pengisi daya galium nitrida lebih dari dua kali lipat harga pengisi daya tradisional, dan penurunan harga merupakan prasyarat penting untuk promosi pengisi daya galium nitrida. Pada tahun 2018, harga pengisi daya GaN 45W adalah US$60. Tahun lalu, pengisi daya GaN 65W Xiaomi telah mencapai 149 yuan (US$23), dan bahkan merek pihak ketiga telah mencapai 99 yuan. Tujuan kami adalah agar pada akhir tahun 2022, harga pengisi daya GaN dan pengisi daya silikon akan serupa. Setelah harga mencapai kisaran yang wajar, saya yakin titik balik pasar akan datang.

Zhou Ji, direktur penjualan Innosec, lebih optimis. Ia percaya bahwa titik balik pasar akan terlihat dalam waktu sekitar satu tahun. Harga pengisi daya GaN mendekati harga pengisi daya silikon, dan titik balik itu akan segera tiba. Innosec telah memproduksi massal produk IC daya galium nitrida generasi pertama INN650D 02 tahun lalu. Produk generasi kedua diharapkan akan diluncurkan pada paruh pertama tahun ini. Kinerjanya telah ditingkatkan lebih lanjut. Pada saat yang sama, satu wafer dapat memproduksi lebih banyak perangkat, mengurangi biaya dan meningkatkan kapasitas produksi. Semua ini merupakan jaminan yang menguntungkan untuk pengiriman ke pasar.

Foto: Manajer Penjualan Teknologi Nitrosilicon Wu Junjun

Wu Junjun, manajer penjualan Nitrogen Silicon Technology, mengatakan kepada wartawan bahwa pengisi daya GaN diperkirakan akan mencapai titik balik di pasar dalam dua tahun. Pada tahun 2023, chip galium nitrida tidak hanya akan populer di pengisi daya, tetapi juga di adaptor daya, catu daya penerangan, catu daya TV, dan lain-lain.

Pengisi daya galium nitrida 65W telah menjadi arus utama di pasaran, dengan biaya dan fleksibilitas sebagai dua faktor kunci.

Menurut data survei penggemar elektronik, 10 produsen ponsel telah meluncurkan 18 model pengisian cepat gallium nitrida pada tahun 2020. OPPO, realme, Xiaomi, Nubia, Samsung, Lenovo, dan ZTE semuanya telah memasuki pasar pengisian cepat gallium nitrida. Didorong oleh merek ponsel dan merek pihak ketiga, pengisian cepat gallium nitrida memiliki ratusan produk pengisian cepat gallium nitrida 20W-120W dengan berbagai macam gaya. Selain itu, produsen komputer notebook juga telah memasuki pasar pengisian cepat gallium nitrida, terutama daya tinggi 65W ke atas. Merek-merek yang 대표 antara lain Lenovo, Asus, Dell, dan Xiaomi.

Baru-baru ini, Li Wenhui, Direktur Penjualan Navitas Semiconductor, mengatakan kepada wartawan: "Sejak paruh kedua tahun lalu, pengisi daya GaN mulai diluncurkan dalam jumlah besar. Pada dasarnya kami menerima pesanan untuk 2-3 produk pengisi daya yang disesuaikan setiap bulan, dan pasar back-end yang diwakili oleh merek pihak ketiga secara bertahap meningkat. Pengisi daya galium nitrida dengan spesifikasi 60W-100W secara bertahap menjadi arus utama pasar."

65W telah menjadi konfigurasi pengisi daya galium nitrida yang umum. Li Wenhui menganalisis bahwa hal ini didorong oleh dua alasan utama. Pertama, Xiaomi, OPPO, dan Huawei telah berturut-turut meluncurkan pengisi daya galium nitrida 65W di pasaran, dan gelombang ini memiliki aplikasi pasar; kedua, kebutuhan daya umum untuk adaptor laptop adalah 65W, dan sebagian besar laptop baru menggunakan port USB-C. Pengisi daya galium nitrida mengadopsi desain dua port dan tiga port, dengan mempertimbangkan port USB-A, yang dapat memberikan pengisian daya untuk lebih banyak perangkat seluler.

Berbicara tentang perubahan di pasar pengisian cepat, Direktur Penjualan Innosec, Zhou, menunjukkan bahwa USB PD dan Type-C akan membawa perubahan pada pengisi daya. Tahun lalu, pengisian cepat Type-C dan USB PD menjadi populer di komputer notebook. Terutama pada paruh kedua tahun lalu, produsen peralatan listrik dan peralatan rumah tangga kecil juga mulai menggunakan pengisian cepat USB PD. Produsen ponsel dan komputer utama telah mulai bergerak lebih dekat ke standar ini. Selain itu, konsumsi daya ponsel 5G telah meningkat secara signifikan. Kapasitas baterai ponsel mainstream umumnya mencapai lebih dari 4,000 mAh. Pengisi daya gallium nitrida 65W dapat mencapai pengisian penuh dalam 45 menit dan dapat mencapai 20%-30% dalam 10 menit, memecahkan masalah kecemasan pengisian daya.

Foto: Manajer Aplikasi Produk Innosec, Zou Yanbo

Zou Yanbo, manajer aplikasi produk Innosec, menganalisis bahwa 65W dapat menjadi konfigurasi utama terutama karena permintaan pelanggan dan konsumen akan produk yang hemat biaya. Meskipun kinerja pengisian cepat gallium nitrida 100W hingga 200W telah sangat ditingkatkan, peningkatan jumlah papan sirkuit yang dibutuhkan akan menyebabkan peningkatan ukuran dan harga yang terlalu tinggi. Penggunaan utamanya adalah untuk mengisi daya laptop gaming, dan permintaan saat ini tidak akan meningkat banyak.

Sesuai dengan persyaratan wajib dari State Grid, catu daya switching dengan daya lebih dari 75W diharuskan menambahkan sirkuit PFC untuk meningkatkan faktor daya dan memperbaiki karakteristik beban. Pengisi daya gallium nitrida berdaya tinggi harus menambahkan sirkuit PFC, dan biaya BOM akan meningkat secara signifikan. Namun, konsumen di pasar menginginkan produk yang hemat biaya. Daya 65W dapat diadaptasi untuk pengisian daya universal ponsel dan laptop. Biaya pengisi daya dikendalikan dalam kisaran yang wajar, yang kondusif untuk peralihan konsumen dari pengisi daya silikon ke pengisi daya gallium nitrida generasi baru.

Chip galium nitrida Innosec telah digunakan dalam pengisian cepat C tunggal 100W, pengisian cepat multi-port 100W, pengisian cepat ultra-tipis C tunggal 65W, catu daya LED 150W, lidar saluran ganda, dan berbagai jenis produk lainnya.

Gambar: Demo pengisian cepat multi-port 100W menggunakan chip Innosec

Pada pameran online CES2021 tahun ini, charger Omega yang dilengkapi dengan dua IC daya NanoVis GaNFast (NV6127) memenangkan Penghargaan Inovasi. Ini adalah charger gallium nitrida 200W terkecil di dunia dan ukurannya hingga 66% lebih kecil daripada charger tradisional. Dari segi kompatibilitas, charger ini kompatibel dengan semua produsen utama seperti Apple, Samsung, Huawei, Qualcomm, OPPO, dan Vivo.

Gambar: Pengisi daya mini 200W menggunakan chip daya nanomikro

Manajer penjualan Nitrogen Silicon Technology, Wu Junjun, memperkenalkan kepada wartawan rangkaian aplikasi produk pengisian cepat 65W mereka, termasuk pengisian cepat mini PD 65W, pengisian cepat galium nitrida 1A1C 65W, dan pengisian cepat galium nitrida 2C1A 65W. Di antaranya, mini single C dan 1C1A 65W adalah versi produksi dalam negeri, termasuk IC kontrol, penyearah sinkron, dan IC protokol, yang semuanya merupakan IC produksi dalam negeri. Selain itu, di bidang daya tinggi 120W, Nitrogen Silicon telah berhasil memecahkan masalah interferensi sirkuit dari pengisian cepat galium nitrida topologi PFC+LLC industri setelah beberapa bulan penelitian aplikasi, dan meluncurkan solusi pengisian cepat galium nitrida 2C1A 120W.

Di Bilibili, kami melihat umpan balik dari seorang konsumen:

Seorang awak media yang dijuluki "Yijiu Wuqi" mengatakan bahwa pada konferensi pers Xiaomi 11, ia tidak terlalu memperhatikan ponsel Xiaomi. Sebaliknya, ia sangat terkesan dengan pengisi daya gallium nitrida 65W Xiaomi. Begitu konferensi pers selesai, ia langsung mengunjungi situs web resmi untuk memesan pengisi daya gallium nitrida tersebut.

Dia mengatakan bahwa kelemahan menggunakan pengisi daya tradisional adalah ukurannya yang besar, khusus, dan tidak praktis untuk dibawa. Dia memiliki beberapa perangkat terminal, dan sangat berharap dapat mengisi daya beberapa perangkat hanya dengan satu pengisi daya saat melakukan perjalanan bisnis. Pengisi daya gallium nitrida 65W Xiaomi hanya sepertiga ukuran pengisi daya silikon tradisional. Dia menguji pengisi daya gallium nitrida satu port Xiaomi dan secara umum puas dengan kinerja pengisian dayanya. Selain itu, dia juga menguji pengisi daya gallium nitrida dua port lainnya di pasaran dan menemukan bahwa ketika mengisi daya secara bersamaan, USB A akan memutus arus dan port Type-C dapat digunakan secara normal. Keduanya akan saling memengaruhi. Selain itu, dia juga mencoba menggunakan pengisi daya gallium nitrida 65W untuk mengisi daya Apple Macbook Pro, dan tidak ada masalah saat berselancar di internet, menonton video, dan mengedit video.

Apakah chip galium nitrida kehabisan stok? Pembentukan rantai ekologis meningkatkan momentum pasar pengisi daya.

Tingkat penetrasi pasar catu daya GaN secara bertahap meningkat, dan berbagai produsen aktif melakukan penyebaran. Meskipun pasar catu daya GaN masih relatif kecil dibandingkan dengan pasar catu daya silikon senilai 32.8 miliar dolar AS, Yole memprediksi bahwa pasar GaN akan tumbuh sebesar 55% dari tahun 2021 hingga 2023, dan pasar catu daya GaN akan mencapai 420 juta dolar AS pada tahun 2023. Saat ini di pasaran, Navitas dari Irlandia, Power Integrations dari Amerika Serikat, dan Innosec dari Tiongkok adalah tiga pemasok solusi pengisian cepat berbasis chip galium nitrida teratas di dunia.

Pada kuartal terakhir tahun lalu, kekurangan chip semikonduktor mulai meningkat. Memasuki tahun 2021, kekurangan di industri chip tampaknya tidak menunjukkan tanda-tanda mereda. Kekurangan MCU, chip Bluetooth, chip NOR Flash untuk headset TWS, dan chip otomotif menyebar di seluruh dunia. Menurut para pakar industri, kapasitas produksi pabrik 8 inci yang tidak mencukupi akan berlanjut hingga akhir semester pertama tahun ini. Untuk secara fundamental menyelesaikan masalah kapasitas produksi, produsen chip hanya dapat mengalihkan pesanan foundry 8 inci ke produksi 12 inci. Seorang analis Taiwan percaya bahwa masalah kapasitas produksi 8 inci global tidak akan membaik pada semester pertama tahun ini. Bagi produsen chip hilir, berapa banyak kapasitas produksi yang dapat mereka peroleh dari pabrik wafer akan secara langsung memengaruhi kinerja perusahaan.

"Banyak pabrik wafer telah menaikkan harga tahun ini dan kapasitas produksi mereka terbatas. Terutama tahun ini, pengisi daya galium nitrida beredar di pasaran dalam jumlah besar. Bagaimana pasokan chip daya galium nitrida?" Li Wenhui, Direktur Penjualan Navitas Semiconductor, menjawab wartawan, "Chip galium nitrida GaNFast yang diluncurkan oleh Navitas menggunakan jalur khusus. Navitas adalah pelanggan terbesar di jalur produksi GaN TSMC. Kami selalu memiliki kerja sama pasokan jangka panjang, dan waktu pengiriman tetap berada dalam kisaran yang sama seperti tahun lalu. Xiaomi dan OPPO sama-sama memasok secara normal, dan konsumen dapat membeli pengisi daya yang menggunakan chip daya galium nitrida skala nano melalui saluran reguler."

Para ahli industri menunjukkan bahwa produk pengisian cepat galium nitrida terutama mencakup dua komponen inti, yaitu chip IC manajemen daya dan perangkat diskrit daya. Dalam diagram pembongkaran, kita melihat bahwa pengisi daya terdiri dari empat bagian utama: perangkat daya galium nitrida, chip protokol dan chip kontrol utama, chip penyearah sinkron, serta sirkuit dan kapasitor. Li Wenhui, Direktur Penjualan Navitas Semiconductor, menunjukkan bahwa hanya kerja sama antara produsen chip daya galium nitrida, produsen chip protokol, produsen chip penyearah sinkron, dan produsen pengontrol utama yang dapat mendorong pertumbuhan pesat seluruh pasar pengisi daya GaN. Misalnya, pengisi daya galium nitrida 2A2C 65W dilengkapi dengan 1-2 IC daya + chip kontrol utama (ON Semiconductor/Xinyuan) + empat chip protokol Cypress/Zhirong. Oleh karena itu, pengembangan terkoordinasi dari seluruh rantai industri dapat memastikan pasokan dan siklus yang baik dari pasar pengisi daya galium nitrida.

Untuk mencapai perkembangan pesat chip galium nitrida di masa depan, memastikan kapasitas produksi merupakan prasyarat penting. Zhou Yi, direktur penjualan Innosec, percaya bahwa hanya dengan mengadopsi model IDM untuk mengintegrasikan desain dan manufaktur chip serta mencapai kendali rantai industri penuh, perusahaan chip Tiongkok dapat memecahkan masalah kapasitas produksi yang sebenarnya.

Pada tahun 2018, kapasitas produksi pabrik wafer 8 inci Innosec di Zhuhai mencapai 4,000 wafer per bulan. Mulai tahun 2018, Innosec telah merencanakan untuk membangun pabrik wafer berskala lebih besar. Pada tanggal 19 September 2020, basis semikonduktor generasi ketiga Innosec di Suzhou mengadakan upacara pemindahan peralatan. Pabrik ini diharapkan dapat mencapai produksi bulanan sebanyak 65,000 wafer gallium nitrida berbasis silikon 8 inci setelah produksi penuh. Lini produk perusahaan mencakup berbagai macam chip gallium nitrida dari 30V hingga 650V. Produk-produk tersebut akan menyediakan komponen elektronik inti untuk inovasi dan pengembangan independen industri strategis yang sedang berkembang seperti komunikasi seluler 5G, pusat data, kendaraan energi baru, kendaraan otonom, dan pengisian daya cepat ponsel.

Perkembangan pesat Innosec juga telah membuka rantai pasokan chip gallium nitrida dan chip periferal domestik. Dalam pembongkaran charger GaN 20W Innosec, kami menemukan bahwa chip protokol berasal dari Huinengtai dan chip kontrol berasal dari Nanxin Semiconductor. Dengan terus masuknya produsen domestik, rantai industri gallium nitrida domestik secara bertahap terbentuk, dan pasokan skala besar dapat dicapai sambil tetap menjamin kualitas. Zhou mengungkapkan bahwa lebih dari 40 mitra Innosec telah memproduksi charger gallium nitrida secara massal. Dalam dua tahun ke depan, produk gallium nitrida tegangan rendah akan secara bertahap meningkat volumenya. Selain charger, produk chip gallium nitrida juga telah memperluas aplikasinya di bidang industri, pusat data kecerdasan buatan, dan bidang lidar.

Saat ini, GaN domestik pada dasarnya hemat daya, terutama karena dua alasan: di satu sisi, ambang batas proses manufaktur GaN sangat tinggi, dan teknologinya belum terlalu matang; di sisi lain, IC manajemen daya juga perlu didesain ulang, dan solusi sebelumnya tidak dapat ditiru. Ada banyak perusahaan rintisan domestik yang terlibat, tetapi siapa yang benar-benar dapat menembus pasar saat ini masih harus dilihat oleh pasar. GaN menggunakan material heteroepitaksial, yang menimbulkan tantangan besar dalam proses desain dan manufaktur. Jalur produksi GaN massal yang matang di seluruh dunia sangat terbatas.

Biaya pengisi daya GaN dua kali lipat dari pengisi daya tradisional, tetapi harganya menurun dengan laju 20%-30% per tahun. Saya percaya bahwa seiring semakin banyak produsen ponsel seperti Apple, Huawei, dan Xiaomi mengumumkan pengisi daya gallium nitrida standar, pasar akan membuka peluang pengembangan baru. Produsen dengan kekuatan desain, kekuatan teknis, dan kapasitas produksi GaN akan mampu menempati posisi yang menguntungkan di pasar yang sangat kompetitif ini.

Catatan: Artikel ini direproduksi dari internet dan mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual. Harap sebutkan sumber dan penulis asli saat mencetak ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya.

Nomor telepon perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/FAX: +86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Manajer Li

QQ: 332496225 Manajer Qiu

Alamat: Ruang 809, Gedung C, Gedung Teknologi Zhantao, No. 1079 Jalan Minzhi, Distrik Baru Longhua, Shenzhen