從實驗室到聆聽：Porsche將在量產車中配置Burmester的氮化鎵高端音響

Written by: Bear

更輕巧、更緊湊且更強大！Porsche將全球首款採用氮化鎵技術的量產型高階汽車音響系統推向市場。氮化鎵(GaN，Gallium Nitride)是一種半導體材料，能比傳統方法的矽實現顯著更高的效率與功率密度，而使電子系統能以更小、更輕的封裝提供更高效能。

Porsche與斯圖加特大學合作開發，將氮化鎭技術應用於首個汽車應用：Burmester 3D高階環繞音響系統。一顆基於GaN的高性能晶片負責為400瓦特超低音放大器供電所需的電壓轉換。這項技術預計將於2027年在未來的Porsche車型中首次量產。

為了保護專案中開發的創新，Porsche已申請多項專利。

用於量產的新半導體技術

氮化鎵是一種創新的半導體材料，最早於1990年代在藍光二極體LED中獲得更廣泛的應用。如今，氮化鎵晶片被廣泛應用於各種領域，從智慧型手機和平板到輕巧USB充電器，甚至到太空衛星。

基於GaN的半導體開關，通常稱為電晶體，能實現更高的開關頻率，且因其材料特性，其開關損耗明顯低於同類矽基電晶體。熱量產生的減少提升了電壓轉換效率，同時也創造了更緊湊且輕量化的電子元件設計機會，如電容和電感。

Burmester 3D高階環繞音響系統也是如此。由於氮化鎵半導體在功率轉換上比傳統矽基半導體更有效率，能量損失更少，熱量產生也更少。因此，冷卻需求大幅降低，散熱片可輕約20%，被動元件也能縮小。這讓擴大機整體更輕巧且更緊湊。此外，散熱器所需的鋁材量減少，而散熱器生產耗能甚高，有助於避免在放大器生產過程中產生的二氧化碳排放。

Porsche於2023年中提出利用氮化鎵優勢，用於跑車嚴苛條件下的構想。自2024年春季起，Porsche的音訊、半導體與永續發展專家團隊與斯圖加特大學強健電力半導體系統研究所(Institute for Robust Power Semiconductor Systems)合作，開發出首款基於GaN的低音揚聲器放大器原型。

Porsche推動氮化鎵(GaN)創新

Porsche負責策略半導體管理的Lars Heuken博士表示，「Porsche跑車可想像多種應用領域，我們正進行更詳細的研究，例如：該半導體可用於高壓系統的功率轉換。這使得氮化鎵對於電動跑車的高壓系統特別有利。品質與實質客戶利益是我們所有考量的核心。」