氮化鎵限制出口 蘋果“五福一安”充電器布局深遠(yuǎn)？

　　近日商務(wù)部發(fā)布了關(guān)于對鎵、鍺相關(guān)物項(xiàng)實(shí)施出口管制的公告。公告中表示，將于2023年8月1日起對鎵、鍺相關(guān)物項(xiàng)實(shí)施出口管制，在相關(guān)名錄中包括了可用于功率半導(dǎo)體的氮化鎵。

　　說起氮化鎵，大家可能最為熟悉的產(chǎn)品就是氮化鎵充電器了。那么現(xiàn)在市場上的氮化鎵充電器發(fā)展得如何呢?

　　蘋果“五福一安”戰(zhàn)略

　　相信了解蘋果手機(jī)的朋友可能都知道，蘋果長期以來為蘋果手機(jī)標(biāo)配的是5V1A(電壓5伏電流1安)的充電器，這一行為被很多網(wǎng)友戲稱為祖?zhèn)鞯?ldquo;五福一安”。直到iPhone 11 Pro發(fā)布后，蘋果才開始逐漸給手機(jī)標(biāo)配18W的充電器。

　　這里順便吐槽兩件事：

　　1、iPhone 11仍然是“五福一安”，只有“Pro”型號才給到18W。

　　2、這里的“標(biāo)配”嚴(yán)格來說是指“搭配”，并非是指“附贈”。眾所周知，蘋果從iPhone 12開始以環(huán)保的名義停止在手機(jī)產(chǎn)品中附贈充電器。

　　而“五福一安”戰(zhàn)略的本質(zhì)其實(shí)是給手機(jī)配備業(yè)界較為保守水平的充電功率，這樣既可以節(jié)約成本，也可以一定程度上延長電池的使用壽命，最終實(shí)現(xiàn) “環(huán)保”的美好愿景。所以從這個(gè)角度看，蘋果目前仍然踐行著“五福一安”戰(zhàn)略。

　　以2022年發(fā)布的手機(jī)為例：

　　iPhone 14 Pro Max 標(biāo)配充電功率20W(搭配特定充電器最高實(shí)測可達(dá)29W)

　　三星S22 Ultra 標(biāo)配充電功率45W

　　vivo X90 Pro+ 標(biāo)配充電功率80W

　　小米13 Pro 標(biāo)配充電功率120W

　　iQOO 11 Pro 標(biāo)配充電功率200W

　　小米12S Ultra 標(biāo)配充電功率67W

　　華為 Mate 50 Pro 標(biāo)配充電功率66W

　　OPPO Find X5 Pro 標(biāo)配充電功率80W

　　由此可見，蘋果手機(jī)雖然將標(biāo)配充電功率提升到了20W，但在業(yè)界仍屬較低水平。

　　而目前氮化鎵主要發(fā)力于大功率充電器市場，對于20W這樣的小功率充電器來說并不吃香。也正因此，當(dāng)?shù)�化鎵限制出口的時(shí)候，對蘋果手機(jī)充電器影響其實(shí)不大。

　　氮化鎵為何在小功率市場上不吃香？

　　氮化鎵充電器相比普通充電器的優(yōu)勢可以簡單總結(jié)為以下三點(diǎn)：

　　1、體積更小

　　2、發(fā)熱量更小

　　3、效率更高

　　前兩點(diǎn)其實(shí)很好理解，但第三點(diǎn)“效率更高”這一優(yōu)勢在一些文章中會被誤解為充電速度更快。但實(shí)際上充電速度只與充電器的最大功率和協(xié)議有關(guān)，與充電器材質(zhì)無關(guān)。

　　對于充電器的最大功率，我們舉個(gè)例子來說。比如我們手里有一個(gè)普通的20W充電器和一個(gè)氮化鎵20W充電器。在協(xié)議支持的情況下，這兩款充電器給iPhone 14 Pro Max充電速度是一樣的，因?yàn)檫@兩款充電器的輸出功率是一致的。

　　而對于充電協(xié)議，簡單來說就是充電器給設(shè)備進(jìn)行充電前，要跟設(shè)備溝通，咱們用什么規(guī)格充電。這個(gè)“充電的規(guī)格”就是充電協(xié)議，當(dāng)然最后只能選擇設(shè)備和充電器雙方都支持的協(xié)議。

　　我們同樣舉個(gè)例子進(jìn)行說明。比如我們手里有一個(gè)蘋果70W氮化鎵充電器(型號：A2743)和蘋果29W充電器(型號：A1540)。這兩款充電器給iPhone 14 Pro Max充電時(shí)，蘋果70W氮化鎵充電器實(shí)際輸出功率是在27W左右，而蘋果29W充電器實(shí)際輸出功率則是在29W。因此在這個(gè)場景下，蘋果29W充電器充電速度比蘋果70W氮化鎵充電器還快。當(dāng)然這得益于蘋果29W充電器支持14.5V2A輸出，而iPhone 14 Pro Max恰好支持這樣的充電輸入。但對于蘋果70W氮化鎵充電器只能退而求其次，使用9V3A進(jìn)行充電。

　　而“效率更高”這一優(yōu)勢其實(shí)是指從交流電轉(zhuǎn)換到直流電這一過程的效率。通俗來說就是可以幫助用戶節(jié)省一定的電費(fèi)。我們?nèi)粘Ｉ�活中一般的插座、插排提供的�?20V的交流電，大多數(shù)數(shù)碼產(chǎn)品使用的是直流電。而充電器(電源適配器)的作用就是將交流電轉(zhuǎn)換成指定規(guī)格的直流電。但這個(gè)交流電轉(zhuǎn)換成直流電的過程效率并不是100%，中間是一定會存在損耗的。

　　根據(jù)相關(guān)的研究數(shù)據(jù)顯示，GaN器件用于從交流到直流的功率轉(zhuǎn)換，然后用于轉(zhuǎn)換負(fù)載的直流電壓，可以將Si器件的整體效率從77%提高到接近84%。從整體效率上看也就大致10%的差異，對于企業(yè)用戶來說，這確實(shí)可以節(jié)省相當(dāng)多的電力成本，但對于個(gè)人用戶來說其實(shí)差異并不大。

　　以20W充電器為例，每天給手機(jī)沖8小時(shí)的電，電費(fèi)按0.5元/度計(jì)算，最終每年電費(fèi)29.2元。如果更換成20W氮化鎵充電器，那么每年在電費(fèi)上可以節(jié)約2.92元。假設(shè)20W氮化鎵充電器只比20W普通充電器貴30元，那么你只需要使用氮化鎵充電器大概10年就能“回本”了。當(dāng)然如果你的手機(jī)使用頻率不是很高，每天只需要充電4個(gè)小時(shí)的話，那么你需要使用氮化鎵充電器大概20年才能“回本”。

　　因此對于小功率充電器，為了省電費(fèi)去選擇氮化鎵，應(yīng)該不是大多數(shù)人的選擇。

　　而對于“發(fā)熱量更小”和“體積更小”這兩個(gè)優(yōu)勢，對于小功率充電器其實(shí)有點(diǎn)尷尬。對于小功率充電器，其體積本身就不大。在此基礎(chǔ)上使用氮化鎵材料雖然可以進(jìn)一步壓縮體積，但在感官上其實(shí)區(qū)別不大。

　　而發(fā)熱量方面同樣在小功率產(chǎn)品上差異并不是很明顯。而且由于氮化鎵充電器在設(shè)計(jì)時(shí)會將體積縮小，反而有可能出現(xiàn)發(fā)熱量集中的現(xiàn)象。由于發(fā)熱量區(qū)別不大，體積縮小，散熱面積縮小，最終充電器表面反而可能會更加燙手。

　　結(jié)語

　　1、蘋果手機(jī)得益于“保守充電功率”的設(shè)計(jì)，氮化鎵限制出口對其影響不大。

　　2、充電器的充電速度只取決于輸出功率和充電協(xié)議，與充電器材質(zhì)無關(guān)。

　　3、氮化鎵充電器對于普通消費(fèi)者來說能省電費(fèi)，但不多。