就目前消費者的使用體驗來看,無線充電在充電距離、轉化率等方面的優勢并不突出,所以大部分消費者仍然持觀望態度。
但從客觀角度來看,無線充電技術出現的目的并不是取代有線充電,它的未來優勢也不會是充電距離和轉化率,而是體現在安全性、便利性和科學性上。
例如
①終端設備無需接口,防水、防塵性能更強;
②接口和協議統一;
③適用于水下供電、煤礦供電、無人機供電、人體心臟起搏器供電等特殊應用。
另一方面,當未來嵌入式無線充電發射器大規模安裝,人們可以在飯店的餐桌、影院座椅的扶手、高鐵的窗臺上體驗便捷的無線充電。

圖片來源:拍信網正版圖庫
01、GaN在無線充電領域的適用點
目前市面上還沒有批量量產的GaN無線快充,主要是因為GaN成本問題。
以手機充電器為例,目前倍思的65W GaN有線快充價格為129元人民幣,而如果把GaN集成到支持Qi標準的無線充電器上,價格會大大超出消費者接受范圍。移動設備對成本非常敏感,迫使GaN短時間內很難有所發揮。
事實上,GaN技術在無線充電領域的核心應用點也并不是移動設備,而是電動車、機器人等中大功率場景。若將GaN的高頻大功率特性強行用于手機等小功率場景,完全可以說是大材小用。
02、電動汽車無線充電的機會與挑戰
去年,國家標準化管理委員會發布了電動汽車無線充電4項國家標準,標志著我國電動汽車無線充電從技術研發、工程示范向產業化進程邁出關鍵一步。但電動汽車無線充電真正落地還需要一定時間,也需要大量的金錢投入,目前國內市場還沒有一款支持無線充電的量產車型。
據市場研究機構MarketsandMarkets報告稱,全球電動汽車無線充電市場規模將從2020年的1600萬美元增至2027年的2.34億美元,年復合增長率達46.8%。
雖然數據很美好,但車廠們并不是一致看好。包括蔚來很多整車廠認為目前用戶對有線充電的使用體驗已經非常好,僅僅為了省略充電槍插拔步驟,去花費成本研發完全不劃算。另一部分廠商則表示支持無線充電,原因是在自動化時代,無線充電能與自動駕駛相結合,且能夠通過APP遠程操作,使電動汽車跟電網很好地連接。
03、GaN在電動汽車無線充電應用典例分析
今年6月,意大利無線設備制造商Eggtronic推出了基于GaN的電動汽車無線充電技術,無需電源適配器,可在高達300W功率和40mm距離下實現高達95%的充電效率,完成了電感標準的真正突破。
其采用的一種混合無線交流電源專利技術E2WATT,內部GaN技術由納微半導體提供,將單片集成模擬驅動電路和數字邏輯電路集成在同一芯片上,額定頻率為2MHz,大大減少快充系統尺寸和功率轉換成本。

E2WATT技術能量效率與輸出功率關系(Source:Eggtronic)
E2WATT發射器(如下圖所示)使用邏輯電路將來自電網的交流電轉換為另一種交流頻率以激活線圈。底座由納微半導體的GaN半橋電路組成,用于激勵LC槽,符合Qi標準。該架構允許高輸入電壓,無需串聯AC/DC轉換器,并且無需使用諧振LC槽路即可實現零電壓開關(ZVS),確保在大多數負載條件下實現 ZVS,降低了關斷和導通時的容性開關損耗。

E2WATT技術框圖(Source:Eggtronic)
04、結語
現階段,頭部車廠均已開始布局無線充電技術,上月更是有消息,中國臺灣知名代工廠世界先進投資大陸無線充電企業——四川易沖科技,而考慮到世界先進涉足GaN功率器件代工業務,是否有所聯系不得而知。但可以肯定的是,隨著無線充電在各領域逐步普及,GaN技術將大有可為。(來源:化合物半導體市場)
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