GaN导入充电桩，小功率先行

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）充电桩市场随着高压直流快充的推广，在一些400kW以上的充电桩中已经采用了SiC功率器件。同为第三代半导体的GaN，由于在高频应用上的优势，一些厂商也在推动GaN进入到充电桩中。

GaN充电桩应用优势多

目前GaN的主要应用于消费电子充电器等小功率电源产品，部分工业级应用包括光伏微型逆变器、服务器电源等，这些功率一般在几kW，不会太高。而电动汽车市场的爆发，让GaN企业在寻求进入到汽车市场，以扩大GaN的应用市场和增长空间。

在汽车前装市场上，GaN作为一种在汽车行业中没有大规模应用先例的器件，且GaN本身在工业应用中也只是刚刚起步，因此想要进入到汽车供应链并不简单，特别是涉及驾驶安全的牵引逆变器等应用中。

所以我们可以看到在汽车应用上，GaN目前最多是应用在座舱内的手机无线/有线快充模块上。而OBC等稍大功率，不涉及驾驶安全的设备，目前有很多厂商推出了GaN器件的参考设计，正式落地量产还需要一定时间。

另一方面，电动汽车市场的发展，也带动了充电桩市场的需求。充电桩的种类多样，从功率分就可以从7kW到500kW以上，而在充电桩发展的过程中，如何提高功率密度一直是一个重要议题。

提高功率密度，就需要提高功率开关管的开关频率，GaN器件本身的优势就在于开关频率上，因此如果应用在充电模块中，就能够在实现高频开关的同时，在高压设计中保持更高效率。另一方面，GaN的开关损耗低，带来的另一个好处是提高充电桩的转换效率，对于私人或是公共充电桩而言，都可以一定程度上降低使用成本。

同时相比于汽车前装应用，充电桩对器件的要求相对较低，GaN器件导入充电桩产业链的难度也更低。因此对于GaN产业链而言，充电桩是一个很好的增量市场。

小功率充电桩先行

于是从2022年开始，陆续有GaN企业和充电桩企业合作开发GaN充电桩产品。2022年4月，美国Indie Power Systems宣布计划募资200万美元改造电动汽车充电站，将采用GaN威廉希尔官方网站 ，可降低100Khz的开关损耗以及整体制造和充电成本，同时确保比当前市场产品有更高的效率。

2022年5月， 宏光半导体宣布与中国泰坦能源威廉希尔官方网站 集团有限公司订立合作框架协议，开展为期三年的战略合作，合作内容为氮化镓快速充电桩的威廉希尔官方网站 推广及产品销售。

2023年4月，国内最大的充电桩运营商特来电宣布携手德州仪器在直流充电设备、交流充电设备以及功率分配单元（PDU）等领域进行了密切合作。德州仪器提供了基于GaN FET以及专门针对SiC FET的智能驱动解决方案，以帮助实现更高的充电桩功率密度。

2023年8月，倍思发布了星云系列交流充电桩，首次将GaN氮化镓威廉希尔官方网站 引入家用充电桩，提供更低待机功效、更少热损耗的环保家充方案。该充电桩支持7kW充电功率，内置4G，支持APP远程控制。

而今年一月，英飞凌和欧姆龙合作在日本推出了全日本最小、最轻的V2X GaN充电桩，充电功率最高为6kW。与类似的传统充放电系统相比，其尺寸和重量减少了60%；基于英飞凌的CoolGaN威廉希尔官方网站 ，V2X系统的电源效率在轻负载时提高了10%以上，在额定负载时提高了约4%。