5分钟充电50%,被吹爆的新型氮化镓充电器有多牛?

从便携式设备诞生的第一天起,充电器就是一个让人头痛的问题。随着人们的电子设备越来越多,这个问题也越来越大,「拖家带口」的充电器大大消弱了便携性。

感谢安卓厂商的努力,借力于「超级快充」的普及,这两年充电器市场终于得到一次全面升级。如果你最近买过充电器的话,一定会看到过「氮化镓 GaN」,这个听上去充满「量子」和「智商税」味道的词。氮化镓 GaN 充电器通常具有多个充电接口,提供更大的功率,可同时为多台设备充电,并且体积与普通充电器无差。这不就是新时代的「万能充」吗?

不过话说话来,售价高好几倍的氮化镓充电器是不是真的有那么神奇呢?还是一种新的智商税?01氮化镓 有什么不同当我们谈论一个充电器的充电速度,实际上是在谈论它的「禁带宽度」,也叫做「能隙」。「禁带宽度」越宽,电流越容易通过半导体材料,所以功率越高,充电速度更快。多年来,传统充电器都使用「硅」这种材料来做集成电路。它的「禁带宽度」是 1.12eV。氮化镓 GaN 充电器顾名思义就是用氮化镓材料代替硅做集成电路。以前氮化镓常被用于 LED 生产,是紫色激光二极管必不可少的材料。

充电器中的氮化镓氮化镓的「禁带宽度」远高于硅,达到 3.4eV。意味着它的充电速度更快,根据相关调查,GaN 传输电子的效率比硅高 1000 倍。所以我们才能实现 5 分钟充入 50% 的电量。这样的效率也让无线充电不再那么鸡肋。除了充电速度外,「禁带宽度」的优势还是其他地方体验出来。02 更小的尺寸充电器的体积与功率是成正比的。因为氮化镓的效率更高,所以电路可以做的更小,让充电器的尺寸进一步缩小。不过我们现在看到的大多数氮化镓充电器并没有往小发展,而是选择在相同或者稍大的尺寸下提供更多的充电接口。

同时为电脑、手机、耳机等设备供电,解决多设备充电的难题。如果继续用硅来做充电器,40W、60W、100W,为了保证充电速度和散热,充电器的体积和重量必然会非常夸张,甚至超过电子设备本身。03 更安全的充电使用硅材料做大功率充电器,必然会导致尺寸变大,而尺寸变大则会产生更大的热量(也和能量损失有关),不光浪费电能,也会导致潜在的安全问题。

小米氮化镓充电头与苹果原装对比相比之下氮化镓因为传输效率更高,电能损失小,所以充电器发热也更低。物理学家 Martin Kuball 表示,如果把全世界电子设备中的硅都换成氮化镓的话,地球电能消耗会减少 25%。04国产手机大力推动氮化镓充电器可以说各方面性能比优于硅充电器,国内手机厂商很大方,去年OPPO Reno Ace第一次为手机标配氮化镓充电头。

今年基本支持超级快充的国产旗舰手机都配备了氮化镓充电器。对比来看国外手机厂商在这方面就显得有些「抠门儿」,甚至连充电头都给阉割了。主要原因还是因为氮化镓的成本比较高。在自然界分布很广,地壳中约含 27.6%,是地壳中仅次于氧的第二丰富元素。而氮化镓则本身不存在于自然界,只能通过合成获得,加上原材料也并不便宜,注定它的生产成本非常高。

据说一张 Sim 卡大小的氮化镓价格就达到 3000 美元。不过考虑到氮化镓充电器优秀的性能和便携性,100 多的售价也不是不能接受。相信随着氮化镓在充电设备中的大量应用,价格也会越来越低。

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