GaN充電器とは？仕組み・メリットと今買えるおすすめモデル5選

スマホやノートPCなど、デバイスごとに充電器を持ち歩くのが面倒だと感じていませんか？また、大容量バッテリーを搭載した機器の充電に時間がかかりすぎることに不満を抱いていませんか？もしそうなら、朗報です。重くてかさばる従来の充電アダプターにさよならし、コンパクトで高出力な「GaN充電器」へ乗り換えましょう。窒化ガリウム（GaN）充電器は次世代の充電テクノロジーであり、電力変換効率が高いため、エネルギーの無駄が少ないのが大きな特徴です。

GaNとは何か？

GaNは「窒化ガリウム（Gallium Nitride）」の略称で、さまざまな電子機器においてエネルギーを電力へ変換するために使われる半導体材料です。窒化ガリウムは1990年代前半からこの用途で使用されており、最も身近な例が発光ダイオード（LED）です。たとえばBlu-rayプレーヤーをお持ちなら、ディスクを読み取るレーザーにも窒化ガリウムが使われています。

そして近年では、ノートPCやスマートフォンなど、多くの民生用電子機器のバッテリー充電において、シリコンの後継素材として窒化ガリウムが採用されるようになりました。

シリコン半導体にはどんな課題があるのか？

電子機器が誕生して以来、エンジニアたちは生の電気をいかに速く、効率よく電力へ変換するかを追求し続けてきました。この変換プロセスで電力に変換されなかった電気は、熱として無駄に捨てられてしまいます。

たとえば1950年代の真空管を思い浮かべてください。真空管は大型で高価だったうえ、大量の熱を放出していました。これは変換効率の低さを如実に物語っています。その次に登場したトランジスタは、より小型で安価になり、電力変換効率も大幅に向上しました。

やがてシリコンが最良の半導体材料として広く採用されるようになります。シリコンは優れた導電特性を持ち、製造コストも安価です。何十年ものあいだ標準素材として君臨し、エンジニアはより低コストで高性能を実現してきました。しかし残念ながら、シリコンの効率はすでに限界に達しています。つまりシリコンは技術的な行き止まりに到達しており、これ以上の改善は望めません。現代においてこれは深刻な問題です。省電力性能への要求や環境規制は日々厳しくなり、シリコン半導体はもはや現代のニーズに追いつけなくなっています。

GaN充電器はどうやって動くのか？

難しい専門用語の説明は抜きにすると、すべての半導体には「バンドギャップ」と呼ばれる特性があります。これは固体材料がどれだけ電気を通しやすいかを示す指標です。窒化ガリウムはシリコンよりもバンドギャップが広く、その結果、GaN充電器はシリコンベースの充電器よりも高い電圧と高温に耐えることができます。では、これは一般のユーザーにとって何を意味するのでしょうか？

GaN充電器のメリットとは？

シリコンベースの充電器と比べ、窒化ガリウムを使用することには多くの利点があり、最大のメリットは効率の高さです。前述のとおり、GaNはシリコンよりも高い電圧と温度に対応できます。これはGaN充電器が生の電気を利用可能な電力へ変換する効率が高いことを意味し、その結果、発熱が大幅に少なく、エネルギーの無駄も抑えられます。

さらに、発熱が少ないため、GaN充電器の内部部品は密に詰め込むことができます。つまり、シリコンベースの充電器よりもはるかに小型化できるのです。加えて、窒化ガリウムはより高い電圧でエネルギーを伝導でき、電流はシリコンよりもはるかに速く流れます。最終的に、GaN充電器を使えばシリコン製よりもデバイスを高速に充電できるということです。

まとめると、GaN充電器は電力効率が高く、大幅に小型で、シリコンベースの充電器よりもはるかに速くデバイスを充電できるのです。

GaN充電器は複数のデバイスに対応できる？

GaN充電器は非常に小型であるため、多くの製品がUSB-C Power Delivery（PD）を採用しています。平たく言えば、USB-C PDは急速充電規格の一種で、標準的な充電器よりも高い出力を供給できます。たとえばUSB-C PDは、標準的な5W充電器と比べて最大70%速くデバイスを充電できます。残念ながら、すべてのデバイスがUSB-C PDに対応しているわけではありません。ただし、iOSユーザーには嬉しいことに、iPhone 8以降はUSB-C PDに対応しており、多くのAndroidスマホ、タブレット、さらにはノートPCも対応しています。お使いのデバイスがUSB-C PDに対応しているかどうかは、取扱説明書やメーカーの公式サイトで確認しましょう。

デバイスがUSB-C PD充電に対応していれば、USB-C充電ケーブルと、USB-C PD対応のAC充電器または車載充電器も必要になります。（おすすめ製品については次のセクションをご覧ください。）市場にはさまざまな価格帯のGaN USB-C PD充電器が多数存在します。では、どれを選べばよいのでしょうか？それはデバイスが必要とする出力によります。一般論として、ノートPCのような大型デバイスには30〜100Wの出力を持つ充電器が必要です。タブレットには18〜30W程度、スマートフォンには18〜45W程度が目安となります。デバイスに合った充電器を選ぶために、必ずメーカーの推奨事項を確認してください。

おすすめGaN充電器5選

窒化ガリウム充電器は家電量販店からオンラインショップまで、あらゆる店舗で入手できます。しかし、多数のメーカーから多くのモデルが販売されており、どれを選ぶべきか迷ってしまうのも無理はありません。そこで今回は、現在購入できる中でも特に優れたGaN充電器を厳選してご紹介します。

1. Anker Nano II

市販されている最小クラスのGaN充電器をお探しなら、Anker Nano IIがおすすめです。Nano IIは第2世代のGaN II技術を採用し、動作周波数が20%向上しています。その結果、超小型ながら45Wの出力を実現し、価格は40ドル（65Wモデルは55ドル）。しかも比較的低い温度で安定動作します。

小型ながらパワフルで、2020年MacBook Air、Google Pixelbook、Surface Book 2、Dell XPS 13、HP Spectre FolioといったノートPCの充電にも十分対応できます。プラグのピンは本体に折りたたみ可能なので、トラベル用途にも最適です。

2. Belkin Dual 68W GaN Charger

急速充電の恩恵を受けられるデバイスを複数お持ちならどうでしょうか？Belkin Dual 68W GaN Chargerなら、ノートPCとスマホを同時に充電できます。インテリジェントなパワー共有技術を搭載しており、各デバイスにとって最も安全で効率的な充電方法を自動的に検出します。

1台のみを充電する場合は60Wの出力を供給します。両方のポートを使用する際は出力が分割され、ノートPCなどの大型デバイス向けポートに50W、スマートフォン向けのもう一方のポートに18Wが割り当てられます。

3. Amazon Basics 100W 4ポートGaNウォールチャージャー

複数のデバイスをまとめて充電したいなら、Amazon Basics 100W 4ポートGaNウォールチャージャーが便利です。USB-Cポートを2つ搭載し、片方は60W、もう片方は18Wを出力します。ノートPCのような大型デバイスとスマホを同時に充電可能です。さらに、17W定格のUSB-Aポートも2つ付いています。

4つのポートを備えながらも、カバンに入れて持ち運べるほどコンパクトな設計です。サイズはわずか3.15×3.14×1.16インチ（約8.02×8.00×2.95cm）。すべてのデバイスをまとめて充電しても問題ないでしょう。しかも価格も手頃で、執筆時点では50ドル未満で購入できます。

4. Baseus 65W 3ポート充電器

GaN充電器を試してみたいけど、価格がネックになっている。しかも多くの製品がポートを1つしか備えていないことに不満がある――そんな方にはBaseus 65W 3ポート充電器がぴったりかもしれません。

65Wの出力でわずか35ドルという価格は、入手可能なGaN充電器の中でも最安クラスです。さらに嬉しいことに、USB-C×2とUSB-A×1の合計3つの充電ポートを備えています。知名度はそれほど高くないブランドですが、Amazonでの評価は5点満点中4.5点と、十分検討する価値のある一台です。

5. Anker PowerPort Atom III

AnkerのPowerPort Atom IIIは、実質的にNano IIと同等の製品です。どちらも45Wの出力を供給しますが、大きな違いはデザインにあります。Nano IIは小型GaN充電器として優れていますが、それでも「充電ブロック」型であることに変わりなく、USB-Cケーブルを接続すると壁から突き出してしまいます。PowerPort Atom IIIにはこの問題がなく、価格も35ドルと安価です。

PowerPort Atom IIIの厚みはわずか0.8インチ。ソファの後ろに隠れたコンセントなど、届きにくい電源插座にもすっと差し込めます。さらに、折りたたみ式プラグを採用しており、持ち運び時のかさばりも最小限に抑えられます。

結論として、GaN充電器は電気代にも環境にも優しく、小型コンパクトで持ち運びやすい点でも大きな魅力があります。まだシリコン製の充電器を使っているなら、この機会に乗り換えてみてはいかがでしょうか。

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