GaN与SiC双线并进,茂睿芯这样看泛消费电源新机会
创始人
2026-05-11 18:55:12
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前言

在充电头网举办的 2026(春季)亚洲充电大会上,茂睿芯带来了《GaN+SiC,茂睿芯双线技术共驱泛消费市场》主题分享。

此次演讲中,茂睿芯并没有停留在单一器件介绍层面,而是从市场趋势、产品演进、应用分化到场景选型,系统梳理了 GaN 与 SiC 在泛消费电源市场中的发展方向。

随着快充、适配器、电源模块等产品不断向高效率、小型化、高可靠方向升级,GaN 与 SiC 正在从材料之争走向分工协同。谁更先进,已经不是最关键的问题;真正重要的是,哪一种器件更适合当下的产品定义与应用需求。

宽禁带半导体持续升温,GaN与SiC都在加速扩张

从市场趋势来看,GaN 与 SiC 都处于持续增长通道,但两者的增长路径并不相同。

全球 GaN 市场 2024 年规模约为 3.55 亿美元,到 2030 年预计将达到 30 亿美元,复合增长率达到 42%;而全球 SiC 市场 2024 年规模约为 34 亿美元,到 2030 年预计将达到 103 亿美元,复合增长率约为 20%。

这组数据反映出一个很清晰的变化:GaN 增长更快,SiC 体量更大,两者都在扩张,但切入市场的方式并不一样。

其中,GaN 当前依旧以消费类快充充电器为核心阵地,但应用边界正在向更广泛领域延伸,例如电动汽车、数据中心等场景。尤其在 AI 带动电力系统效率需求提升的背景下,GaN 在高频、高功率密度方向的价值正变得更加突出。

而 SiC 则仍以汽车、工业等高功率场景为主,不过其市场也正在发生结构变化。

随着技术成熟、成本优化以及产业链逐步完善,SiC 已不再局限于传统高门槛领域,而是开始向泛消费类产品渗透。这意味着,宽禁带半导体在消费电源市场已经不再只是“概念”,而是在逐步形成真正可落地的产品路径。

充电器市场中,GaN成为主流方向

在充电器市场,茂睿芯给出的判断非常直接:行业已经完成了从 Si 到 GaN 的主流切换。

从发展历程来看,早期的充电器主要建立在硅器件基础之上。彼时技术路线成熟,但效率、发热和体积都存在较明显限制,难以满足产品持续向轻薄化、高功率密度演进的需求。

随后,GaN 开始进入快充市场,并迅速凭借高频优势打开局面,不仅让充电器体积明显缩小,也推动了 20W 到 240W 功率段产品快速普及。

从这个角度来看,GaN 在充电器市场的成功,并不只是替代了传统硅器件,更重要的是它重新定义了产品形态。

过去用户对充电器的要求更多停留在能不能快充,而现在已经进一步升级为能不能更小、更轻、更凉、更高效。GaN 正好契合了这类需求,因此在消费类快充领域率先完成放量。

不过随着 SiC 成本逐步下降、生态持续完善,部分原本由 GaN 主导的更高功率应用,也开始出现向 SiC 延伸的趋势。

也就是说,充电器市场虽然今天仍由 GaN 主导,但下一阶段的技术演进不会只停留在单一路线,而是会根据功率段和产品定位继续细分。

适配器市场中,GaN导入仍然偏谨慎

与充电器相比,适配器市场的变化明显慢得多。

目前适配器市场仍以 Si 器件为主,占比约 85%,GaN 器件占比约 15%。这也说明,在适配器应用中,GaN 虽然已经进入市场,但距离真正大规模替代仍有一段距离。

茂睿芯在现场总结了几个关键原因。

首先是设计与驱动复杂性更高。GaN 对驱动条件比较敏感,尤其栅极电压窗口相对较窄,在实际设计中对寄生参数、驱动震荡、布板细节都有更高要求。对于很多长期沿用传统设计体系的适配器厂商来说,这意味着导入门槛并不低。

其次是浪涌与短路承受能力要求更高。适配器在实际使用中,经常要面对雷击浪涌、插拔冲击、异常负载等复杂工况,而这类场景往往对器件的雪崩能力、抗冲击能力提出更高要求。相比之下,GaN 在这方面的导入节奏自然会更加谨慎。

再者,适配器往往承担着更长时间、更稳定的连续运行任务,客户对于可靠性的要求普遍高于普通快充充电器,因此在技术选型上也会更加保守。正因如此,GaN 在适配器市场的增长速度明显慢于充电器。

但这并不意味着适配器市场不会变化。恰恰相反,茂睿芯认为,随着 SiC 成本持续逼近、应用场景逐步突破、芯片生态不断协同完善,SiC 有望在适配器领域成为更具吸引力的新选择。

对这个市场来说,真正的变量,可能并不是 GaN 如何进一步挤压 Si,而是 SiC 如何切入一部分过去并不属于自己的应用地带。

不是谁替代谁,而是谁更适合谁

GaN 与 SiC 并不是对立的关系。

按照茂睿芯的划分,GaN 更适合 PD 充电器、超薄设计产品、体积受限且带显示屏的充电器,以及迭代节奏更快的消费类应用。这类产品往往更看重体积、功率密度、效率和集成度,GaN 的高频特性能够更好发挥价值。

而 SiC 则更适合 65W 及以上大功率产品、适配器、工业电源,以及数据中心、车载电源等更强调高效率和高可靠性的场景。相比于一味追求极致轻薄,这类应用更看重长期稳定运行、热设计能力以及对复杂工况的承受能力,SiC 的优势也因此更加明显。

这套逻辑其实非常有代表性。过去行业更多在讨论GaN 好还是 SiC 好,但随着应用进一步分化,答案已经越来越明确:没有绝对更优的技术路线,只有更合适的应用匹配。谁能把器件放在最适合的位置,谁就更有机会做出真正有竞争力的产品。

GaN路线怎么做?茂睿芯给出的答案是高集成与无损检测

围绕 GaN 路线,茂睿芯重点展示的是“无损检测+高效率+高集成”的方案思路。

其核心在于,将传统电流采样方式进一步优化,通过内部电路直接检测电流,无需外部传统采样电阻,从而减少采样带来的功耗损失。

这一方案可实现 0.3% 至 0.4% 的效率提升,同时还能省去 4 颗 1206 采样电阻。看似只是一个局部优化,但放到实际产品设计中,它带来的价值并不小。

一方面,效率提升意味着发热更低,有利于终端产品温升控制;另一方面,外围元件减少也有助于压缩 PCB 空间,进一步支持充电器向轻薄化、小型化方向发展。

对于当前流行的超薄快充、带数显交互的充电器,或者对能效要求更加严格的产品来说,这类设计思路显然更具现实意义。

在对应产品上,茂睿芯 MK2705 系列和 MK2706 系列分别面向 45W 和 65W 集成 GaN 方案。

其中,MK2706 这颗芯片集成了准谐振 PWM 控制器、GaN 驱动器、GaN 功率器件、宽范围单 VCC 供电以及无损检测电路,整体集成度较高,目标非常明确,就是在效率、体积和布板难度之间找到更好的平衡点。

基于该方案的产品在 90V 满载输入条件下, 65W PD 应用实测满载效率可达到 93.7%。这也说明,当前 GaN 方案的竞争已经不只是材料替代,而是围绕集成度、损耗控制和系统优化进行更深入比拼。

SiC路线怎么走?从单点突破走向系列化布局

如果说 GaN 路线强调的是消费类快充市场中的“小、快、薄、高集成”,那么茂睿芯的 SiC 路线则更强调“可靠、高效、宽功率覆盖”。

茂睿芯围绕 SiC 已经布局了从 30W 到 3kW 以上的产品矩阵,包括直驱 SiC 控制器、宽 VCC 方案、合封方案等,目标是进一步拓展 SiC 在中高功率应用中的落地范围。

其中一个比较重要的方向,是通过宽 VCC 设计、直驱技术和合封方案来降低外围复杂度、优化效率表现,并提升产品在空载、轻载以及复杂工况下的综合性能。尤其对于适配器、工业电源以及更高可靠性要求的场景而言,这类方案更容易体现 SiC 的系统价值。

从这个角度看,SiC 在泛消费市场的意义,并不只是进入了消费类,而是正在从过去偏重高门槛应用的材料路线,向更广泛的中高功率产品渗透。随着生态逐步成熟,它在适配器、大功率充电器以及更多高可靠性场景中的存在感,未来还会继续提升。

充电头网总结

从这场演讲释放出的信号来看,泛消费电源市场正在进入一个更加务实的阶段。GaN 仍将继续巩固其在快充充电器、小型化产品和高集成方案中的优势,尤其是在追求轻薄、便携、交互和高功率密度的消费类产品中,依旧会是重要主线;而 SiC 则正在从传统的汽车、工业市场进一步向适配器、大功率充电器以及更高可靠性应用扩展。

更关键的是,行业的关注点正在发生变化。过去大家更关心谁能替代谁,现在则更关心谁更适合哪一类产品。这意味着,GaN 与 SiC 的竞争逻辑,正在从单纯的器件替代,转向更加成熟的场景化分工。

对于当前泛消费电源市场来说,这种变化无疑更具现实价值。把 GaN 用在该小、该薄、该快的地方,把 SiC 用在该稳、该强、该耐的地方,或许才是下一轮产品升级里更值得关注的答案。

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