借道MacBook Pro 蘋果入局氮化鎵快充市場

10月19日凌晨1點,蘋果召開了第二場秋季新品發布會,重磅推出搭載M1 PRO / M1 MAX處理器的MacBook Pro 2021,其中16寸MacBook Pro標配的這款全新140W USB-C充電器,不僅支持USB PD3.1快充標准,而且蘋果還向媒體證實應用了GaN氮化鎵技術,成為蘋果旗下首款氮化鎵快充充電器,一舉刷新了USB PD充電器單口輸出最高功率。

借道MacBook Pro 蘋果入局氮化鎵快充市場

140W USB-C充電器是蘋果專門為MacBook Pro 2021開發的一款全新電源配件,搭配USB-C to MagSafe3磁吸充電線,可以為16寸MacBook Pro筆記本實現高達140W的充電功率,同時也可以使用C to C線纜為其他筆記本進行100W PD快速充電。

蘋果入局氮化鎵快充市場

目前16英寸系列的三個版本MacBook Pro均標配了這款配件。與此同時,這款140W USB-C電源適配器也單獨上架了蘋果官網,零售價為729RMB。

借道MacBook Pro 蘋果入局氮化鎵快充市場

蘋果全新的140W USB-C充電器,在外形設計方面既保留了蘋果USB-C充電器家族的風格,又在造型上有所改變,從正面來看是一個長方形,而不是以往的方正造型。同時也正得益於氮化鎵技術的應用,這款140W USB-C充電器的體積的得到了有效的控制,更加小巧便攜。

借道MacBook Pro 蘋果入局氮化鎵快充市場

在今年早些時候,充電頭網就報導了蘋果公司將在2021年推出基於氮化鎵的大功率快充充電器,業界知名氮化鎵晶片公司將為蘋果新款充電器提供GaN晶片。

借道MacBook Pro 蘋果入局氮化鎵快充市場

與此同時,充電頭網還通過《蘋果推出氮化鎵快充,釋放了哪些信號?》深度分析了蘋果入局氮化鎵快充的影響和市場機遇。如今終於迎來了蘋果首款氮化鎵快充,這將成為了整個消費類電源行業最令人振奮事件。

值得一提的是,早在2019年,蘋果官方商城上架了一款第三方品牌的氮化鎵快充,這也是蘋果商城最早在售的氮化鎵產品。兩年後,Apple Store迎來了蘋果公司自家首款氮化鎵快充產品。

搶先支持USB PD3.1

不只是氮化鎵,蘋果還證實了140W USB-C充電器是全球首款USB PD3.1快充電源產品。

借道MacBook Pro 蘋果入局氮化鎵快充市場

充電頭網通過工信部設備入網查詢了解到,蘋果140W USB-C充電器的型號為A2452,可以通過20.5V或者28V兩種電壓為MacBook Pro充電,最大輸出電流均為5A。

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其中20V 5A正是USB PD3.1標准中的標准功率范圍(簡稱SPR),28V5A則是屬於USB PD3.1快充標准中擴展功率范圍(簡稱EPR)。蘋果140W線纜是採用專用Magsafe3接口,目前只有16寸的MacBook Pro能夠使用,原理是基於USB Type-C 2.1線纜標准進行電源和電腦的通訊。

值得一提的是,這款充電器還支持9V、5V輸出,內置的智能MCU微處理器快充晶片,可以實現與設備間的通訊。得益於USB PD規范的高兼容性,除了支持蘋果最新發布的MacBook Pro筆記本電腦,還向下兼容蘋果家族的iPad、iPhone、Apple Watch、AirPods、AirPods Max等設備全家桶進行充電。

充電頭網通過整理了解到,自2015年發布首款支持USB PD快充的NewMacBook以來,蘋果筆電產品都一直採用USB PD快充標准,同時也相繼開發了29W、30W、61W、87W、96W等多種USB-C充電器,對推動USB PD快充技術的普及起到了重要作用。

目前蘋果已經推出10款USB-C快充充電器,其中僅18W和20W為手機、平板專用,其餘8款均為筆記本電腦標配。16英寸MacBook Pro 2021首次標配140W充電器,並且應用了最新的USB PD3.1快充標准,再次引領快充市場風向。

行業意義

蘋果發布了氮化鎵充電器,快充市場迎來重磅玩家,將會成為氮化鎵快充發展歷程中的重要里程碑。

蘋果是首次在USB PD快充上應用氮化鎵技術,氮化鎵技術經過長期在快充上的應用,可靠性已經通過市場驗證。蘋果一直引領科技潮流,iPhone X的紅外結構光面部識別,線性馬達等提升用戶體驗的新技術,蘋果都將其引入到自家產品上,為產品提升競爭力。

而蘋果將氮化鎵技術引入到自家的充電器中來,同樣是為了提升用戶體驗。蘋果新款16寸MacBook Pro筆記本內置99.6Wh電池組,半小時50%快充,百瓦的充電器不能滿足一邊使用一邊半小時快充的功率需求。既要通用性又要快,USB PD3.1的140W功率正好滿足了筆記本快充+使用的功率需求。

大功率充電器的個頭都是很大的,強如蘋果也是不能例外,越大功率的充電器體積也越大,容納內部的功率元件和電容器件。如果按照傳統用矽器件的做法,那麼140W的充電器將會比現在蘋果最大的充電器體積大上一半,這大大影響了用戶體驗,非常不便於攜帶。

使用氮化鎵之後,氮化鎵第三代半導體的低導阻和低開關損耗,可以提高充電器的轉換效率,從而降低充電器內部的散熱需求。同時氮化鎵的高開關速度優勢,可以支持更高的開關頻率,從而減小充電器磁性元件的體積。使用氮化鎵,通過降低散熱需求,和減小磁性元件的體積,來縮小充電器的體積和重量。

目前不只是蘋果,聯想、華碩、戴爾、小米、華為、OPPO、努比亞、魅族等,全球多家知名筆電、手機廠商都已經入局了氮化鎵快充,性能得到充分驗證。

對於第三方品牌市場而言,蘋果入局氮化鎵快充市場,也給大家帶來標杆示範,以及市場培育提速。尤其是第三方品牌,開發出的多口氮化鎵快充大大方便了多設備用戶,可謂用過就回不去了。而蘋果高高在上的價格,也讓配件廠商願意投入,開發更多優秀產品,共同掘金該市場。

憑借蘋果的行業影響力,將會拉動上游氮化鎵功率晶片產能、良率提升,以及控制晶片、變壓器、電容、加工工藝等研發、製造生態鏈的完善。尤其是高性能LLC電路架構、PFC控制器、帶動碳化矽二極體進入快充PFC、電容器耐壓、協議控制晶片等在快充應用領域提升。

氮化鎵快充的售價也更加親民,並且走進千家萬戶,成為輕薄、環保、好用的電源產品。最終消費者受益,也會推動整個行業的進步和新技術的普及。

氮化鎵應用快充還帶來哪些利好,此前2021全球第三代半導體快充產業峰會10位演講大咖帶來了精彩分享,看看大咖們如何說。

充電頭網總結

作為第三代半導體材料,氮化鎵開關頻率比傳統矽器件快了數十倍,用於充電器產品中,能夠實現高出數倍的功率,用於尖端快速充電器產品時,可以實現遠遠超過現有產品的性能。而作為蘋果入局氮化鎵快充市場的首秀產品,這款140W氮化鎵快充充電器的意義非同尋常。

一方面就蘋果自身而言,為滿足新品MacBook Pro的用電需求,大功率、小體積的電源已成為剛需。在輸出功率方面,現有的電源配件根本無法滿足;而如果繼續基於傳統矽器件開發百瓦以上的充電器,電源的體積將會變得碩大無比,不便於攜帶。氮化鎵快充成為了最佳解決方案。

另一方面對於行業而言,蘋果一向具有行業風向標之稱,發布氮化鎵快充充電器無疑會引起更多廠商跟風效仿,從而對整個產業鏈的發展起到重要的推動作用。此外,蘋果如此果斷的入局氮化鎵快充,這也從側面印證了當前的氮化鎵功率器件在性能方面已經十分穩定,滿足了蘋果嚴苛的品質要求,完全能夠取代傳統矽器件。

整體來看,近兩年來全球氮化鎵快充充電器出貨量已經突破了數千萬只,並且得到消費者的廣泛關注與認可。相信在未來的市場中,氮化鎵技術及氮化鎵快充的發展將會變得更加迅速,氮化鎵也將從快充市場出發,為更多的行業發揮價值。

來源:cnBeta