随着汽车座舱向“第三生活空间”演进,高端汽车对音频功放的需求正在经历质的飞跃,目前GaN正成为车载功放领域不可逆转的技术趋势。

据调研,今年以来,保时捷、松下汽车、科大讯飞等头部车企及汽车电子供应商已相继将氮化镓技术导入车载功放系统。其中保时捷更明确将于2027年量产落地,标志着氮化镓在车载应用场景中正打开全新赛道。

保时捷采用GaN:

预计27年投入量产

8月21日,保时捷在官网宣布,他们即将推出全球首款采用氮化镓技术的量产型高端汽车音响系统——Burmester® 3D 高端环绕声音响,并将于2027年正式量产。

采用氮化镓技术的放大器

保时捷表示,该系统采用GaN高性能芯片,负责为400W低音炮放大器提供所需的电压转换,在提升功率转换效率的同时大幅降低发热量,使散热器减重约20%,整体放大器更轻、更紧凑,并减少铝材使用带来的碳排放。

据了解,2023年年中,保时捷萌生了利用氮化镓优势来应对跑车严苛性能的想法。从 2024年春季开始,保时捷的音频、半导体和可持续发展专家团队与斯图加特大学功率半导体系统研究所合作,开发了首款基于氮化镓的低音炮放大器原型。

保时捷战略半导体管理负责人Lars Heuken博士进一步透露,该项目由保时捷与斯图加特大学、一家国际芯片制造商和一家音频合作伙伴共同开发,自2023年中启动,2024年春完成原型开发,目前已申请多项专利,并计划于2027年首次装车量产。

保时捷强调,GaN不仅适用于音响,未来还将在更多高效电源转换(尤其是电动跑车高压系统)领域探索应用。


车载功放逐渐采用GaN

松下、科大讯飞等布局

据调研,除了保时捷,松下汽车系统(联合TI)、科大讯飞、CRI Middleware、GaN Systems 等企业也将氮化镓技术用在车载功放或相关电源架构上:

  • 松下汽车系统

今年5月,松下汽车系统公司宣布,他们采用德州仪器(TI)的氮化镓技术,成功开发出面向48V车载架构的高端音频解决方案。

在汽车音响应用领域,专为48V系统开发的零部件仍处于起步阶段,松下选用了TI采用GaN FET的集成式降压转换器 ,开发了一款可靠的音频解决方案,用于支持希望立即采用 48V 系统的 OEM 厂商。

该方案够在无需改变原有PCB布局的情况下,将现有设计直接适配至48V系统,同时减少元器件数量,简化供应链管理。相比传统方案,解决方案尺寸和重量最多可减少50%,电感器成本最高可降低50%。松下表示,这一方案可帮助整车厂无需等待48V生态系统完全成熟,即可提前采用48V架构,以满足未来车载系统日益增长的功率需求。

  • 科大讯飞

今年5月,科大讯飞智能汽车旗下AI音效品牌iFLYSOUND近日宣布,推出氮化镓(GaN)架构母带级音质声学系统。

文章透露,该系统采用氮化镓功率芯片,可实现单通道300W大功率输出,驱动影院级重低音,并减重30%,实现轻量化设计。

据介绍。iFLYSOUND品牌创立于2021年,致力于为车企打造软硬件一体化汽车声学系统,拥有全链条自研超30项车载AI音效算法,软硬件全栈自研,实现100%国产化自主可控。

截至目前,iFLYSOUND相关技术已在19家主流车企品牌的80余款车型上深度应用,累计出货量已突破百万,代表合作车型包括红旗国雅、智己LS7、极氪001、日产N7等。

  • CRI

2026年初,音频和视频中间件开发商CRI Middleware在2026 年拉斯维加斯消费电子展 (CES)上首次推出其采用氮化镓技术的全数字放大器。

这款放大器面向汽车市场,通过使用 GaN 半导体构建放大电路,CRI 进一步提升了效率和散热性能,实现了超低发热量、高能效和简化的电路设计。

CRI Middleware首席执行官Masao Oshimi表示,随着汽车逐渐演变为软件定义的娱乐平台,音频质量对乘客体验至关重要。CRI D-Amp Driver × GaN 在满足现代汽车散热和功耗限制的同时,可为移动出行带来高保真音频体验。

  • GaN Systems

2022年10月,GaN Systems发布了两款完整的D类高性能GaN FET放大器板和两款完整的音频升压转换器解决方案,分别适用于船舶、汽车和电池驱动车辆。

其中,210W 和 300W 音频升压转换器这两款全新的高压升压转换器参考设计包括一款210W连续/300W峰值功率源和一款 300W连续/500W 峰值功率源,适用于独立式单声道、立体声和多声道汽车及船舶功放制造商。

GaN Systems表示,利用其氮化镓功率晶体管,全新设计方案在音质、效率(无需散热器)、尺寸和成本方面均进行了优化,使音频设计工程师能够以更实惠的价格更快地打造优质音频产品,并缩短产品上市时间。

  • SoundDigital

据汽车音响电子公司SoundDigital官网介绍,近年来他们已推出多款采用氮化镓技术的旗舰级高端汽车音响放大器。

SounDigital公司表示,GAN晶体管能够更好地控制放大器中的开关过程,从而消除失真,并提供了更高的信噪比。采用氮化镓后,整套系统可以营造出更出色、更开阔、更通透的声场,而且价格也不会太贵。

值得关注的是,市面上音频功放类别主要有A类、B类、AB类和D类4种,而D类音频功放的效率可高达90-95%,可显著降低功耗,其应用目前正从消费电子、智能家居设备向汽车车载信息娱乐系统等领域渗透。

相较于硅基器件,GaN晶体管在D类音频功放中的优势主要有3点:整体效率更高、失真指标有所提升、开关波形更加清晰,已经成为了D类音频功放的主流技术,目前该市场的主流供应商包括英诺赛科、英飞凌和EPC等。

信息来源:行家说三代半

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