Navitas半导体公司是一家利用氮化镓(GaN)半导体生产超高速手机充电器的公司,该公司表示,电动汽车是其下一个大赌注。
Navitas首席执行官GeneSheridan在一次电话交谈中告诉CNBC(美国消费者新闻与商业频道):“与为50瓦的手机或平板电脑上快速充电一样,我们将在5,瓦或20,瓦的功率下为电动汽车快速充电。”
通过Navitas的技术,电动汽车可以在消费者家中充电,所花的时间仅为目前的三分之一。例如:“给一辆特斯拉充满电大约需要10个小时。你可以说,‘好吧,那是一个晚上。我在睡觉。没什么大不了的。’”Sheridan说道。“但是有时候,你并没有10个小时的时间上路。”
如果在电动汽车中使用同样的新技术,汽车的续航里程可以增加近30%,或者电池的体积可以减少30%。这两种方式均有各自的优点。但我们可能至少得等到年才能在新车上看到这种技术。
氮化镓是什么?
镓是元素周期表上的一种化学元素,是其他金属(如铝)精炼过程中产生的天然副产品。“几十年来,这种材料一直没有已知的用途。”Sheridan说道。
但是当镓与氮结合形成氮化镓(GaN)时,它进入对电子设备充电单元的半导体很有用。GaN半导体的工作速度比硅快20倍,并且在能够在尺寸和重量减半的情况下,提供高达3倍的功率和3倍快的充电速度。
这项技术仍然相对较新,尚未普及。因为它的成本更高,需要客户重新设计他们的整个充电系统。但是Sheridan解释道,随着规模的扩大,成本将会降低。
“现在呢,也就贵了10%到20%。两年内,它的成本将是相同的或更加便宜。”Sheridan说。“这是一款功能强大的芯片。但要想把它做好,你必须围绕该芯片重新设计整个电源系统,这需要很多新技术。”
Navitas与其客户合作密切,并帮助他们进行这些修改。“事实上,我们与客户的接触非常密切。我们针对移动充电器、数据中心、电动汽车创建了设计中心,专门帮助这些客户使用我们的GaN芯片去设计下一代电力系统。因为不仅仅是GaN芯片,我们有其他所有方面的专家,来帮助他们做到这一点。因此这是一段相当长的学习曲线。”
在过去三年里,Navitas向中国智能手机制造商Vivo、Dell和中国消费电子制造商小米等客户出货量超过多万台。
为了达到目标,Navitas在多轮融资中筹集资金超过1亿美元,并且每年收入约为2万美元。但该公司目前尚未盈利,其目标是年实现盈利。年10月,Navitas通过SPAC上市,目前其市值已超过10亿美元。
从手机充电器到电动汽车
Navitas最初的重点将会放在电动汽车的家用充电系统上。Sheridan说,相对于公共场所的超级充电站,这种充电系统“非常慢”。但Navitas可能需要数年时间才能让电动汽车制造商将GaN超导体技术应用到充电基础设施和汽车上。Sheridan也承认:“你不可能直接出现在一辆现有的汽车面前,把GaN直接放进去,然后神奇地让充电更快、效率更高。”
电动汽车的开发通常需要三到四年时间。因此,基于GaN技术的电动汽车可能要等到年后才能上市。
但是Navitas与企业的合作进程已经开始。今年1月,Navitas与电动汽车制造商在中国上海开设中心,旨在合作开发的GaN系统。但是截至目前,还没有一家电动汽车制造商公开宣布将改用GaN系统。但布鲁塞尔水电(为保时捷、奥迪和大众等欧洲顶级企业提供电力电子设备的供应商)已于公开宣布与Navitas建立合作伙伴关系。
GaN对电动汽车充电以外的好处
GaN超导体技术将为电动汽车带来的好处绝非仅仅是让充电更快。
一旦电力进入电动汽车的电池,它就必须连接到车轮上。如今的硅半导体就是这样。Sheridan说,当电力从电池传输到车轮,有30%或乃至更多的能量将在传输过程中损失。
如果转换器中使用了GaN超导体,那么就可以使用更小的电池,或者使用同样大小的电池,进一步提升电动汽车的续航。
Sheridan说:“我不能让能量损失为零,但我可以把浪费的30%的能量中的很大一部分,通过GaN这种更加高效的技术来节省下来。”
“如果你在思考是什么阻碍了消费者购买电动汽车,正是由于电池的成本导致其价格比汽油车更高。所以,你可以使用更便宜、重量更轻的电池。”这将有利于降低价格,Sheridan说道。
消费者对从燃油车转向电动汽车犹豫不决的另一个原因是“里程焦虑”。这可以通过GaN技术,使电动汽车内部的效率更好。这对缓解“里程焦虑”可能会有所帮助。Sheridan表示:“当然,你会觉得它的充电速度慢、没加满油箱快。因此,我们试图缩小这三项的差距。”
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