ข่าวดีสำหรับตลาดเครื่องชาร์จเร็วมีเข้ามาอย่างต่อเนื่อง: เมื่อวันที่ 27 มกราคม รายงานผลประกอบการไตรมาสแรกปี 2021 ล่าสุดของ Apple แสดงให้เห็นว่า ด้วยความต้องการ iPhone 12 ที่แข็งแกร่ง รายได้จาก iPhone ในไตรมาสแรกเพิ่มขึ้น 17% เมื่อเทียบกับปีที่แล้ว แตะระดับสูงสุดเป็นประวัติการณ์ที่ 65.6 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ รายได้จาก iPad ในไตรมาสแรกพุ่งสูงขึ้น 40% รายได้จาก Mac ทำลายสถิติเดือนธันวาคมก่อนหน้านี้ Apple ได้สั่งซื้อโทรศัพท์มือถือจากห่วงโซ่อุปทานมากกว่า 90 ล้านเครื่องในช่วงครึ่งแรกของปีนี้ นักวิเคราะห์ของ Apple อย่าง Ming-Chi Kuo กล่าวกับสื่อว่า Apple มีแนวโน้มที่จะเปิดตัวเครื่องชาร์จแกลเลียมไนไตรด์ใหม่ 2-3 รุ่น เมื่อเปิดตัว iPhone และ Macbook รุ่นใหม่ในปีนี้ ซึ่งจะเป็นแรงขับเคลื่อนสำคัญสำหรับการเติบโตของห่วงโซ่อุตสาหกรรมแกลเลียมไนไตรด์

IDC คาดการณ์ว่าจะมีโอกาสเติบโตอย่างมหาศาลสำหรับสมาร์ทโฟน 5G ในปี 2021 และคาดการณ์ว่าตลาดจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าจากประมาณ 200 ล้านเครื่องในปี 2020 เป็น 500 ล้านเครื่อง Xiaomi, Vivo และ Huawei ได้เปิดตัวที่ชาร์จแบบแกลเลียมไนไตรด์สำหรับโทรศัพท์มือถือเรือธง 5G อย่างต่อเนื่อง ในปีนี้ ในขณะที่การระบาดของ COVID-19 ยังไม่ได้รับการควบคุมอย่างสมบูรณ์ การเรียนที่บ้านและการทำงานออนไลน์ได้กระตุ้นการเติบโตของตลาดแล็ปท็อป และความต้องการที่ชาร์จแบบแกลเลียมไนไตรด์ที่สามารถตอบสนองการชาร์จแล็ปท็อปที่เร็วขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น และเบากว่า ก็เริ่มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ในปีนี้ ตลาดเครื่องชาร์จแกลเลียมไนไตรด์ได้ก้าวเข้าสู่จุดเปลี่ยนสำคัญในการพัฒนาแล้วหรือไม่? เครื่องชาร์จแกลเลียมไนไตรด์ขนาด 20W, 65W และ 100W ได้ถูกเปิดตัวออกมาอย่างต่อเนื่อง ผลิตภัณฑ์พลังงานใดที่จะกลายเป็นสินค้าหลักในตลาด? ผู้ผลิตชิปแกลเลียมไนไตรด์จะช่วยผู้ผลิตอุปกรณ์ปลายทางในการเปิดตัวผลิตภัณฑ์ชาร์จเร็วได้อย่างไร? ห่วงโซ่นิเวศวิทยาการชาร์จเร็วแกลเลียมไนไตรด์กำลังก้าวหน้าไปอย่างไร? จากประสบการณ์ของผู้บริโภคล่าสุด ผู้สื่อข่าวได้สัมภาษณ์ Li Wenhui ผู้อำนวยการฝ่ายขายของ Nanos Semiconductor, Zhou Wei ผู้อำนวยการฝ่ายการตลาดของ Innosec, Zou Yanbo ผู้จัดการฝ่ายการใช้งานผลิตภัณฑ์ และ Wu Xin ผู้จัดการฝ่ายขายของ Nitrosilicon Technology พวกเขาได้นำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับแนวโน้มตลาดล่าสุดและการวิเคราะห์โซลูชันทางเทคนิคในอุตสาหกรรม

ตลาดเครื่องชาร์จแกลเลียมไนไตรด์จะถึงจุดเปลี่ยนเมื่อใด?

ในปี 2018 Nanovi Semiconductor ได้นำเสนอเทคโนโลยีการชาร์จเร็วด้วยแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) สู่ตลาดเป็นครั้งแรก ในปี 2020 เพื่อนร่วมวงการได้เห็นว่าตลาดอุปกรณ์พกพามีขนาดใหญ่มาก จึงมีการผลิตเครื่องชาร์จเร็ว GaN มากกว่า 100 รุ่นออกสู่ตลาดเป็นจำนวนมาก เทคโนโลยี GaN ได้ก้าวเข้าสู่ตลาดพลังงานสูง เช่น รถยนต์ไฟฟ้า 5G ศูนย์ข้อมูล และพลังงานแสงอาทิตย์

เมื่อวันที่ 26 มกราคมปีนี้ Navitas Semiconductor ประกาศอย่างเป็นทางการว่ายอดการจัดส่งชิปของบริษัททำลายสถิติใหม่ โดยสามารถส่งมอบชิปประมวลผลกำลังไฟฟ้าแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) ได้มากกว่า 13 ล้านชิ้นสู่ตลาดโดยไม่มีผลิตภัณฑ์ใดชำรุดเสียหาย ซึ่งสะท้อนให้เห็นว่าตลาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคทั่วโลกกำลังเร่งการนำชิปแกลเลียมไนไตรด์มาใช้เพื่อรองรับการชาร์จเร็วของอุปกรณ์พกพาและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง

บริษัท Innosec จากเมืองจูไห่ ประเทศจีน เป็นหนึ่งในสามผู้ผลิตชิปพลังงานแกลเลียมไนไตรด์ที่ใช้ซิลิคอนรายใหญ่ของโลก ปีที่แล้วบริษัทส่งออกชิปแกลเลียมไนไตรด์ไป 4 ล้านชิ้น โจว เว่ย ผู้อำนวยการฝ่ายขายของ Innosec กล่าวในการสัมภาษณ์กับผู้ที่ชื่นชอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ว่า คาดว่ายอดส่งออกชิปแกลเลียมไนไตรด์ของบริษัทจะเพิ่มขึ้นถึง 10 เท่าในปีนี้ เขายังคาดการณ์อย่างมองโลกในแง่ดีว่า ยอดส่งออกชิปแกลเลียมไนไตรด์ทั่วโลกในปีที่แล้วอยู่ที่ประมาณ 15 ล้านชิ้น และในปีนี้คาดว่ายอดส่งออกจะเกิน 100 ล้านชิ้น

เนื่องจากผู้บริโภคมีความต้องการคุณภาพชีวิตที่สูงขึ้นเรื่อยๆ ตลาดเครื่องชาร์จจึงเผชิญกับความท้าทายหลายประการ ตัวอย่างเช่น ผู้บริโภคต้องการเครื่องชาร์จที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและชาร์จได้เร็วขึ้น แต่ในขณะเดียวกันก็ต้องการเครื่องชาร์จที่มีขนาดเล็กและสวยงาม และราคาไม่สูงเกินไป ซึ่งก่อให้เกิดปัญหามากมายแก่ผู้ผลิตและนักออกแบบ เช่น ประสิทธิภาพ อุณหภูมิ การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ความเข้ากันได้ของโปรโตคอลอินเทอร์เฟซเอาต์พุต และปัญหาอื่นๆ

GaN ซึ่งเป็นหนึ่งในวัสดุหลักของเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม มีคุณสมบัติหลักสามประการ ได้แก่ ความถี่ในการสวิตช์สูง ช่องว่างแถบพลังงานขนาดใหญ่ และความต้านทานขณะเปิดต่ำ มันทำงานได้เร็วกว่าเทคโนโลยีซิลิคอน (Si) แบบดั้งเดิมถึงร้อยเท่า และเมื่อนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ชาร์จเร็วล้ำสมัย มันสามารถให้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่เดิมอย่างมาก และเพิ่มกำลังไฟขาออกเป็นสามเท่าในขนาดเท่าเดิม

ภาพ: หลี่ เหวินฮุย ผู้อำนวยการฝ่ายขาย บริษัท นาวิทาส เซมิคอนดักเตอร์

ปัจจุบัน ที่ชาร์จแบบแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) กำลังเผชิญกับอุปสรรคสำคัญสองประการในด้านการส่งเสริมการตลาด หลี่ เหวินฮุย ผู้อำนวยการฝ่ายขายของ Navitas Semiconductor กล่าวว่า ประการแรก การชาร์จเร็วด้วย GaN เป็นที่ชาร์จชนิดใหม่ และการยอมรับของตลาดต้องใช้ระยะเวลาในการพัฒนาพอสมควร ประการที่สอง ราคาของที่ชาร์จแกลเลียมไนไตรด์สูงกว่าที่ชาร์จแบบดั้งเดิมถึงสองเท่า และการลดราคาเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการส่งเสริมที่ชาร์จแกลเลียมไนไตรด์ ในปี 2018 ราคาของที่ชาร์จ GaN 45W อยู่ที่ 60 ดอลลาร์สหรัฐ แต่ในปีที่แล้ว ที่ชาร์จ GaN 65W ของ Xiaomi มีราคาสูงถึง 149 หยวน (23 ดอลลาร์สหรัฐ) และแม้แต่แบรนด์อื่นๆ ก็มีราคาถึง 99 หยวน เป้าหมายของเราคือภายในสิ้นปี 2022 ราคาของที่ชาร์จ GaN และที่ชาร์จซิลิคอนจะใกล้เคียงกัน หลังจากที่ราคาอยู่ในช่วงที่เหมาะสมแล้ว ผมเชื่อว่าจุดเปลี่ยนของตลาดจะมาถึง

โจว จี ผู้อำนวยการฝ่ายขายของอินโนเซค มองโลกในแง่ดีมากกว่า เขาเชื่อว่าจุดเปลี่ยนของตลาดจะเกิดขึ้นในอีกประมาณหนึ่งปีข้างหน้า ราคาของตัวชาร์จไฟ GaN ใกล้เคียงกับราคาของตัวชาร์จไฟซิลิคอน และจุดเปลี่ยนนั้นจะมาถึง อินโนเซคได้ผลิตไอซีพลังงานแกลเลียมไนไตรด์รุ่นแรก INN650D 02 จำนวนมากเมื่อปีที่แล้ว และคาดว่าจะเปิดตัวผลิตภัณฑ์รุ่นที่สองในช่วงครึ่งแรกของปีนี้ โดยมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นกว่าเดิม ในขณะเดียวกัน แผ่นเวเฟอร์หนึ่งแผ่นสามารถผลิตอุปกรณ์ได้มากขึ้น ลดต้นทุน และเพิ่มกำลังการผลิต ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นปัจจัยสนับสนุนที่ดีสำหรับการจัดส่งสินค้าสู่ตลาด

ภาพ: อู๋ จุนจุน ผู้จัดการฝ่ายขายของบริษัทไนโตรซิลิคอน เทคโนโลยี

อู๋ จุนจุน ผู้จัดการฝ่ายขายของบริษัท Nitrogen Silicon Technology กล่าวกับผู้สื่อข่าวว่า คาดว่าที่ชาร์จ GaN จะถึงจุดเปลี่ยนในตลาดภายในสองปีข้างหน้า ภายในปี 2023 ชิปแกลเลียมไนไตรด์จะไม่เพียงแต่ได้รับความนิยมในที่ชาร์จเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอะแดปเตอร์แปลงไฟ อุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับไฟส่องสว่าง อุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับทีวี และอื่นๆ อีกด้วย

ที่ชาร์จแบตเตอรี่ชนิดแกลเลียมไนไตรด์ 65 วัตต์ ได้กลายเป็นที่นิยมในตลาด โดยมีต้นทุนและความอเนกประสงค์เป็นสองปัจจัยหลัก

จากข้อมูลการสำรวจกลุ่มผู้ชื่นชอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ พบว่าในปี 2020 ผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือ 10 รายได้เปิดตัวโทรศัพท์มือถือรุ่นชาร์จเร็วที่ใช้แกลเลียมไนไตรด์ถึง 18 รุ่น ได้แก่ OPPO, realme, Xiaomi, Nubia, Samsung, Lenovo และ ZTE โดยได้รับแรงผลักดันจากแบรนด์โทรศัพท์มือถือและแบรนด์อื่นๆ ทำให้ตลาดชาร์จเร็วที่ใช้แกลเลียมไนไตรด์มีสินค้าหลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่ 20W-120W นอกจากนี้ ผู้ผลิตโน้ตบุ๊กก็เข้าสู่ตลาดชาร์จเร็วที่ใช้แกลเลียมไนไตรด์เช่นกัน โดยเฉพาะรุ่นกำลังไฟสูง 65W ขึ้นไป แบรนด์ที่เป็นตัวแทน ได้แก่ Lenovo, Asus, Dell และ Xiaomi

เมื่อเร็วๆ นี้ หลี่ เหวินฮุย ผู้อำนวยการฝ่ายขายของ Navitas Semiconductor กล่าวกับผู้สื่อข่าวว่า "ตั้งแต่ครึ่งหลังของปีที่แล้ว เครื่องชาร์จ GaN เริ่มวางจำหน่ายในปริมาณมาก โดยพื้นฐานแล้วเรามีคำสั่งซื้อผลิตภัณฑ์เครื่องชาร์จแบบกำหนดเอง 2-3 รายการทุกเดือน และตลาดส่วนหลังบ้านที่นำโดยแบรนด์ของบุคคลที่สามก็เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เครื่องชาร์จแกลเลียมไนไตรด์ที่มีสเปค 60W-100W ค่อยๆ กลายเป็นกระแสหลักของตลาด"

ที่ชาร์จแบบใช้แกลเลียมไนไตรด์ขนาด 65W กลายเป็นมาตรฐานหลักไปแล้ว หลี่ เหวินฮุย วิเคราะห์ว่ามีสาเหตุหลักสองประการ ประการแรก Xiaomi, OPPO และ Huawei ต่างทยอยเปิดตัวที่ชาร์จแกลเลียมไนไตรด์ขนาด 65W สู่ตลาด ซึ่งกระแสนี้ได้รับความนิยมอย่างมาก ประการที่สอง ความต้องการกำลังไฟโดยทั่วไปของอะแดปเตอร์แล็ปท็อปอยู่ที่ 65W และแล็ปท็อปรุ่นใหม่ส่วนใหญ่ใช้พอร์ต USB-C ที่ชาร์จแกลเลียมไนไตรด์จึงใช้ดีไซน์แบบสองพอร์ตและสามพอร์ต โดยคำนึงถึงพอร์ต USB-A ด้วย ซึ่งทำให้สามารถชาร์จอุปกรณ์พกพาได้มากขึ้น

นายโจว ผู้อำนวยการฝ่ายขายของ Innosec กล่าวถึงการเปลี่ยนแปลงในตลาดการชาร์จเร็วว่า USB PD และ Type-C จะนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงในด้านที่ชาร์จ ปีที่แล้ว การชาร์จเร็วแบบ Type-C และ USB PD ได้รับความนิยมในคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงครึ่งหลังของปีที่แล้ว ผู้ผลิตเครื่องมือไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็กก็เริ่มใช้การชาร์จเร็ว USB PD มากขึ้น ผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์รายใหญ่ก็เริ่มหันมาใช้มาตรฐานนี้มากขึ้นเช่นกัน นอกจากนี้ การใช้พลังงานของโทรศัพท์มือถือ 5G ก็เพิ่มขึ้นอย่างมาก ความจุแบตเตอรี่ของโทรศัพท์มือถือทั่วไปมักสูงกว่า 4,000 mAh ที่ชาร์จแบบแกลเลียมไนไตรด์ 65W สามารถชาร์จเต็มได้ใน 45 นาที และชาร์จจาก 20%-30% ได้ใน 10 นาที ช่วยแก้ปัญหาความกังวลเรื่องการชาร์จได้

ภาพ: Zou Yanbo ผู้จัดการฝ่ายแอปพลิเคชันผลิตภัณฑ์ของ Innosec

Zou Yanbo ผู้จัดการฝ่ายพัฒนาผลิตภัณฑ์ของ Innosec วิเคราะห์ว่า กำลังไฟ 65W จะกลายเป็นมาตรฐานหลักได้ก็เพราะความต้องการของลูกค้าและผู้บริโภคที่ต้องการผลิตภัณฑ์ที่คุ้มค่า แม้ว่าประสิทธิภาพการชาร์จเร็วด้วยแกลเลียมไนไตรด์ 100W ถึง 200W จะได้รับการปรับปรุงอย่างมาก แต่การเพิ่มจำนวนแผงวงจรที่จำเป็นจะทำให้ขนาดใหญ่ขึ้นและราคาสูงเกินไป โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับชาร์จแล็ปท็อปเกมมิ่ง และความต้องการในปัจจุบันจะไม่เพิ่มขึ้นมากนัก

ตามข้อกำหนดบังคับของการไฟฟ้าแห่งรัฐ แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่มีกำลังไฟมากกว่า 75 วัตต์ จำเป็นต้องเพิ่มวงจร PFC เพื่อปรับปรุงตัวประกอบกำลังและปรับปรุงคุณลักษณะด้านโหลด เครื่องชาร์จแกลเลียมไนไตรด์กำลังสูงต้องเพิ่มวงจร PFC ซึ่งจะทำให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างมาก อย่างไรก็ตาม ผู้บริโภคในตลาดมองหาผลิตภัณฑ์ที่คุ้มค่า เครื่องชาร์จ 65 วัตต์สามารถปรับใช้สำหรับการชาร์จโทรศัพท์มือถือและแล็ปท็อปได้ ต้นทุนของเครื่องชาร์จจึงอยู่ในช่วงที่เหมาะสม ซึ่งเอื้อต่อการเปลี่ยนจากเครื่องชาร์จซิลิคอนไปสู่เครื่องชาร์จแกลเลียมไนไตรด์รุ่นใหม่ของผู้บริโภค

ชิปแกลเลียมไนไตรด์ของ Innosec ถูกนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น เครื่องชาร์จเร็ว 100W แบบ Single C, เครื่องชาร์จเร็ว 100W แบบหลายพอร์ต, เครื่องชาร์จเร็ว 65W แบบ Single C รุ่นบางเฉียบ, แหล่งจ่ายไฟ LED 150W, ไลดาร์แบบสองช่องสัญญาณ และอื่นๆ

ภาพ: การสาธิตการชาร์จเร็วแบบหลายพอร์ต 100W โดยใช้ชิป Innosec

ในงานแสดงสินค้าออนไลน์ CES2021 ปีนี้ ที่ชาร์จ Omega ที่ติดตั้งชิปประมวลผลพลังงาน NanoVis GaNFast (NV6127) สองตัว ได้รับรางวัลนวัตกรรม เป็นที่ชาร์จแบบแกลเลียมไนไตรด์ 200 วัตต์ที่เล็กที่สุดในโลก และเล็กกว่าที่ชาร์จแบบดั้งเดิมถึง 66% ในด้านความเข้ากันได้ สามารถใช้งานร่วมกับผู้ผลิตรายใหญ่ทั้งหมด เช่น Apple, Samsung, Huawei, Qualcomm, OPPO และ Vivo

ภาพประกอบ: เครื่องชาร์จขนาดเล็ก 200 วัตต์ที่ใช้ชิปพลังงานขนาดนาโนไมโคร

นายอู๋ จุนจุน ผู้จัดการฝ่ายขายของบริษัท Nitrogen Silicon Technology ได้แนะนำผลิตภัณฑ์ซีรีส์การชาร์จเร็ว 65W ให้กับผู้สื่อข่าว ซึ่งรวมถึงการชาร์จเร็วแบบ mini PD 65W, การชาร์จเร็วแบบ 1A1C แกลเลียมไนไตรด์ 65W และการชาร์จเร็วแบบ 2C1A แกลเลียมไนไตรด์ 65W โดยในจำนวนนี้ การชาร์จเร็วแบบ mini PD 65W และแบบ 1C1A 15W เป็นรุ่นที่ผลิตในประเทศทั้งหมด รวมถึงไอซีควบคุม ไอซีการเรียงกระแสแบบซิงโครนัส และไอซีโปรโตคอล นอกจากนี้ ในด้านกำลังไฟสูง 120W บริษัท Nitrous Silicon ได้แก้ไขปัญหาการรบกวนของวงจรในการชาร์จเร็วแบบ PFC+LLC แกลเลียมไนไตรด์ได้สำเร็จหลังจากทำการวิจัยประยุกต์ใช้เป็นเวลาหลายเดือน และได้เปิดตัวโซลูชันการชาร์จเร็วแบบ 2C1A แกลเลียมไนไตรด์ 120W แล้ว

บนเว็บไซต์ Bilibili เราได้รับความคิดเห็นจากผู้บริโภครายหนึ่งว่า:

นักข่าวคนหนึ่งที่ใช้ชื่อเล่นว่า "อี้จิ๋ว อู๋ฉี" กล่าวว่า ในงานแถลงข่าวเปิดตัว Xiaomi 11 เขาไม่ได้ให้ความสนใจกับโทรศัพท์มือถือของ Xiaomi มากนัก แต่กลับประทับใจกับที่ชาร์จแกลเลียมไนไตรด์ 65W ของ Xiaomi เป็นอย่างมาก ทันทีที่งานแถลงข่าวจบลง เขาก็เข้าไปที่เว็บไซต์อย่างเป็นทางการเพื่อสั่งซื้อที่ชาร์จแกลเลียมไนไตรด์นี้ทันที

เขาบอกว่าข้อเสียของการใช้ที่ชาร์จแบบดั้งเดิมคือมันมีขนาดใหญ่ ใช้งานเฉพาะ และพกพาไม่สะดวก เขาเป็นเจ้าของอุปกรณ์หลายชิ้น และหวังเป็นอย่างยิ่งว่าจะสามารถชาร์จอุปกรณ์หลายชิ้นด้วยที่ชาร์จเพียงอันเดียวได้เมื่อเดินทางไปทำงาน ที่ชาร์จแกลเลียมไนไตรด์ 65W ของ Xiaomi มีขนาดเล็กกว่าที่ชาร์จซิลิคอนแบบดั้งเดิมถึงหนึ่งในสาม เขาได้ทดสอบที่ชาร์จแกลเลียมไนไตรด์แบบพอร์ตเดียวของ Xiaomi และโดยทั่วไปก็พอใจกับประสิทธิภาพการชาร์จ นอกจากนี้ เขายังได้ทดสอบที่ชาร์จแกลเลียมไนไตรด์แบบสองพอร์ตอื่นๆ ในตลาด และพบว่าเมื่อชาร์จพร้อมกัน พอร์ต USB A จะตัดกระแสไฟ และพอร์ต Type-C สามารถใช้งานได้ตามปกติ ทั้งสองพอร์ตจะส่งผลกระทบต่อกัน นอกจากนี้ เขายังได้ลองใช้ที่ชาร์จแกลเลียมไนไตรด์ 65W ชาร์จ Apple Macbook Pro และพบว่าไม่มีปัญหาในการท่องอินเทอร์เน็ต ดูวิดีโอ และตัดต่อวิดีโอ

ชิปแกลเลียมไนไตรด์หมดสต็อกหรือเปล่า? การก่อตัวของห่วงโซ่นิเวศวิทยาช่วยกระตุ้นตลาดเครื่องชาร์จ

อัตราการเจาะตลาดของแหล่งจ่ายไฟ GaN กำลังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และผู้ผลิตหลายรายกำลังเร่งพัฒนาผลิตภัณฑ์ แม้ว่าตลาดแหล่งจ่ายไฟ GaN จะยังค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับตลาดแหล่งจ่ายไฟซิลิคอนที่มีมูลค่า 32.8 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ แต่ Yole คาดการณ์ว่าตลาด GaN จะเติบโตขึ้น 55% ตั้งแต่ปี 2021 ถึง 2023 และตลาดแหล่งจ่ายไฟ GaN จะมีมูลค่าถึง 420 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2023 ปัจจุบันในตลาด บริษัท Navitas จากไอร์แลนด์ บริษัท Power Integrations จากสหรัฐอเมริกา และบริษัท Innosec จากจีน เป็นสามอันดับแรกของผู้จำหน่ายโซลูชันการชาร์จเร็วโดยใช้ชิปแกลเลียมไนไตรด์ชั้นนำของโลก

ในไตรมาสสุดท้ายของปีที่แล้ว ปัญหาการขาดแคลนชิปเซมิคอนดักเตอร์เริ่มเพิ่มสูงขึ้น และเมื่อเข้าสู่ปี 2021 ปัญหาการขาดแคลนชิปในอุตสาหกรรมก็ดูเหมือนจะไม่มีทีท่าว่าจะคลี่คลายลง การขาดแคลนชิป MCU, ชิปบลูทูธ, ชิป NOR Flash สำหรับหูฟัง TWS และชิปสำหรับยานยนต์กำลังแพร่กระจายไปทั่วโลก ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมระบุว่า กำลังการผลิตที่ไม่เพียงพอของโรงงานผลิตเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วจะยังคงมีอยู่จนถึงสิ้นครึ่งแรกของปีนี้ เพื่อแก้ปัญหาเรื่องกำลังการผลิตอย่างแท้จริง ผู้ผลิตชิปจึงต้องโยกย้ายคำสั่งซื้อจากโรงงานผลิตเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วไปยังโรงงานขนาด 12 นิ้ว นักวิเคราะห์ชาวไต้หวันเชื่อว่า ปัญหาการผลิตเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วทั่วโลกจะไม่ดีขึ้นในครึ่งแรกของปีนี้ สำหรับผู้ผลิตชิปปลายทาง ปริมาณกำลังการผลิตที่พวกเขาจะได้รับจากโรงงานผลิตเวเฟอร์จะมีผลโดยตรงต่อผลประกอบการของบริษัท

“โรงงานผลิตเวเฟอร์หลายแห่งขึ้นราคาในปีนี้ และกำลังการผลิตก็ตึงตัว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปีนี้ ที่ชาร์จที่ใช้แกลเลียมไนไตรด์วางจำหน่ายในปริมาณมาก การจัดหาชิปพลังงานแกลเลียมไนไตรด์เป็นอย่างไรบ้าง?” หลี่ เหวินฮุย ผู้อำนวยการฝ่ายขายของ Navitas Semiconductor ตอบผู้สื่อข่าวว่า “ชิปแกลเลียมไนไตรด์ GaNFast ที่ Navitas เปิดตัวนั้นใช้สายการผลิตเฉพาะ Navitas เป็นลูกค้ารายใหญ่ที่สุดของสายการผลิต GaN ของ TSMC เรามีความร่วมมือด้านการจัดหามาอย่างยาวนาน และระยะเวลาการส่งมอบยังคงอยู่ในช่วงเดียวกับปีที่แล้ว Xiaomi และ OPPO ต่างก็จัดหาตามปกติ และผู้บริโภคสามารถซื้อที่ชาร์จที่ใช้ชิปพลังงานแกลเลียมไนไตรด์ระดับนาโนผ่านช่องทางปกติได้”

ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมชี้ให้เห็นว่า ผลิตภัณฑ์ชาร์จเร็วที่ใช้แกลเลียมไนไตรด์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสองส่วน คือ ชิป IC สำหรับจัดการพลังงาน และอุปกรณ์จ่ายไฟแบบแยกชิ้น ในแผนภาพการถอดประกอบ เราจะเห็นว่าเครื่องชาร์จประกอบด้วยส่วนหลักสี่ส่วน ได้แก่ อุปกรณ์จ่ายไฟแกลเลียมไนไตรด์ ชิปโปรโตคอลและชิปควบคุมหลัก ชิปวงจรเรียงกระแสแบบซิงโครนัส รวมถึงวงจรและตัวเก็บประจุ หลี่ เหวินฮุย ผู้อำนวยการฝ่ายขายของ Navitas Semiconductor ชี้ให้เห็นว่า การร่วมมือกันระหว่างผู้ผลิตชิปจ่ายไฟแกลเลียมไนไตรด์ ผู้ผลิตชิปโปรโตคอล ผู้ผลิตชิปวงจรเรียงกระแสแบบซิงโครนัส และผู้ผลิตชิปควบคุมหลักเท่านั้นที่จะสามารถส่งเสริมการเติบโตอย่างรวดเร็วของตลาดเครื่องชาร์จ GaN ทั้งหมดได้ ตัวอย่างเช่น เครื่องชาร์จแกลเลียมไนไตรด์ 2A2C 65W ประกอบด้วย IC จ่ายไฟ 1-2 ตัว + ชิปควบคุมหลัก (ON Semiconductor/Xinyuan) + ชิปโปรโตคอล Cypress/Zhirong สี่ตัว ดังนั้น การพัฒนาที่ประสานงานกันของห่วงโซ่อุตสาหกรรมทั้งหมดจึงสามารถรับประกันการจัดหาและการเติบโตอย่างยั่งยืนของตลาดเครื่องชาร์จแกลเลียมไนไตรด์ได้

เพื่อให้สามารถพัฒนาชิปแกลเลียมไนไตรด์ได้อย่างรวดเร็วในอนาคต การรับประกันกำลังการผลิตเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง โจว อี้ ผู้อำนวยการฝ่ายขายของอินโนเซค เชื่อว่า มีเพียงการนำโมเดล IDM มาใช้เพื่อบูรณาการการออกแบบและการผลิตชิป และควบคุมห่วงโซ่อุตสาหกรรมอย่างเต็มรูปแบบเท่านั้น ที่บริษัทผลิตชิปของจีนจะสามารถแก้ปัญหาเรื่องกำลังการผลิตที่แท้จริงได้

ในปี 2018 กำลังการผลิตของโรงงานผลิตเวเฟอร์ขนาด 8 นิ้วของ Innosec ในเมืองจูไห่แตะระดับ 4,000 แผ่นต่อเดือน นับตั้งแต่ปี 2018 เป็นต้นมา Innosec ได้วางแผนที่จะสร้างโรงงานผลิตเวเฟอร์ขนาดใหญ่ขึ้น เมื่อวันที่ 19 กันยายน 2020 ฐานการผลิตเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สามของ Innosec ในเมืองซูโจวได้จัดพิธีขนย้ายอุปกรณ์ คาดว่าจะสามารถผลิตเวเฟอร์ซิลิคอนไนไตรด์ขนาด 8 นิ้วได้ถึง 65,000 แผ่นต่อเดือนเมื่อเดินเครื่องเต็มกำลัง สายผลิตภัณฑ์ของบริษัทครอบคลุมชิปไนไตรด์ขนาด 8 นิ้วตั้งแต่ 30V ถึง 650V ผลิตภัณฑ์เหล่านี้จะจัดหาส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์หลักสำหรับการคิดค้นและพัฒนาอย่างอิสระของอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์ เช่น การสื่อสารเคลื่อนที่ 5G ศูนย์ข้อมูล ยานยนต์พลังงานใหม่ การขับขี่อัตโนมัติ และการชาร์จเร็วสำหรับโทรศัพท์มือถือ

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของ Innosec ยังนำไปสู่การเปิดห่วงโซ่อุปทานของชิปแกลเลียมไนไตรด์และชิปอุปกรณ์ต่อพ่วงภายในประเทศ จากการถอดชิ้นส่วนเครื่องชาร์จ GaN 20W ของ Innosec พบว่าชิปโปรโตคอลมาจาก Huinengtai และชิปควบคุมมาจาก Nanxin Semiconductor ด้วยการเข้ามาอย่างต่อเนื่องของผู้ผลิตในประเทศ ห่วงโซ่อุตสาหกรรมแกลเลียมไนไตรด์ในประเทศจึงค่อยๆ ก่อตัวขึ้น และสามารถจัดหาได้ในปริมาณมากพร้อมกับรับประกันคุณภาพ โจวเปิดเผยว่าพันธมิตรของ Innosec มากกว่า 40 รายได้ผลิตเครื่องชาร์จแกลเลียมไนไตรด์ในปริมาณมากแล้ว ในอีกสองปีข้างหน้า ผลิตภัณฑ์แกลเลียมไนไตรด์แรงดันต่ำจะค่อยๆ เพิ่มปริมาณขึ้น นอกจากเครื่องชาร์จแล้ว ผลิตภัณฑ์ชิปแกลเลียมไนไตรด์ยังขยายการใช้งานไปยังภาคอุตสาหกรรม ศูนย์ข้อมูลปัญญาประดิษฐ์ และด้านไลดาร์อีกด้วย

ปัจจุบัน เทคโนโลยี GaN ในประเทศส่วนใหญ่ยังใช้พลังงานต่ำ สาเหตุหลักมาจากสองประการ คือ ประการแรก กระบวนการผลิต GaN มีอุปสรรคสูงมาก และเทคโนโลยียังไม่ค่อยสมบูรณ์ ประการที่สอง วงจรควบคุมพลังงาน (IC) ก็จำเป็นต้องออกแบบใหม่ และไม่สามารถลอกเลียนแบบโซลูชันเดิมได้ มีบริษัทสตาร์ทอัพในประเทศจำนวนมากที่เกี่ยวข้อง แต่ยังต้องรอดูว่าใครจะเป็นผู้ประสบความสำเร็จอย่างแท้จริง GaN ใช้สารประกอบเฮเทอโรเอพิแทกเซียล ซึ่งก่อให้เกิดความท้าทายอย่างมากในการออกแบบและกระบวนการผลิต ปัจจุบันสายการผลิต GaN ที่ได้มาตรฐานระดับมวลชนทั่วโลกยังมีจำกัดมาก

ต้นทุนของที่ชาร์จ GaN สูงกว่าที่ชาร์จแบบดั้งเดิมถึงสองเท่า แต่กำลังลดลงในอัตรา 20%-30% ต่อปี ผมเชื่อว่าเมื่อผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือรายอื่นๆ เช่น Apple, Huawei และ Xiaomi ประกาศใช้ที่ชาร์จแกลเลียมไนไตรด์เป็นมาตรฐานมากขึ้น ตลาดก็จะเปิดโอกาสใหม่ๆ ในการพัฒนา ผู้ผลิตที่มีความแข็งแกร่งด้านการออกแบบ ความแข็งแกร่งด้านเทคนิค และกำลังการผลิต GaN จะสามารถครองตำแหน่งที่ได้เปรียบในตลาดที่มีการแข่งขันสูงนี้ได้

หมายเหตุ: บทความนี้คัดลอกมาจากอินเทอร์เน็ตและสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญา โปรดระบุแหล่งที่มาและผู้เขียนต้นฉบับเมื่อนำไปเผยแพร่ซ้ำ หากพบการละเมิดลิขสิทธิ์ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก

หมายเลขโทรศัพท์ของบริษัท: +86-0755-83044319
โทรสาร: +86-0755-83975897
อีเมล์: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 ผู้จัดการหลี่

QQ: 332496225 ผู้จัดการชิว

ที่อยู่: ห้อง 809 อาคาร C อาคารเทคโนโลยีจ้านเทา เลขที่ 1079 ถนนหมินจือ เขตหลงหัวใหม่ เมืองเซินเจิ้น