品牌厂商前仆后继,无线充电大势所趋 苹果8/X支持无线充电,国产品牌迅速跟进 2017年9月13日苹果发布的最新一代iPhone共包括iPhoneX、iPhone8和iPhone8Plus三款新品,均配备了无线充电功能,利用Qi无线技术,可实现最高可达7.5瓦的充电功率。 不仅三款iPhone和AppleWatch可以无线充电,AirPods同样也具备了无线充电功能。Belkin和Mophie也专为iPhone全新开发了两款无线充电器。
自此,为了省去难看的充电孔,减少进水或尘土的机会,无线充电基本成为可穿戴设备的标配。
三星全新系列的显示器产品(SE370),在其底座上整合了手机无线充电模块。此外,索尼XperiaZ4v、谷歌Nexus6、摩托罗拉DroidTurbo、诺基亚Lumia930、YotaPhone2、OPPOFind9均采用了无线充电功能。
2017年11月26日晚,金立发布的M7Plus加入了无线快速充电功能,充电功率高达10W。
根据无线充电研究院报道,2018年即将发布的华为P11、小米7将配备无线充电功能。
手机等消费电子无线充电场景已经形成。 除了宜家的台灯底座、星巴克的吧台、全家便利店可为手机无线充电,据AppleInsider报道,2017年底苹果新发布了一份支持文档,列出了提供有兼容iPhone8的无线充电器的汽车品牌,包括奥迪、宝马、克莱斯勒、福特、本田、梅赛德斯-奔驰、标致雪铁龙、丰田、大众和沃尔沃等。 此外,蔚来汽车最新发布的ES8也搭载了WPCQi无线充电功能,可为苹果、三星等旗舰机型进行充电。
目前市场上主流无线充电路线有电磁感应方式、磁共振方式、无线电波方式、电磁耦合方式等,最常用的是电磁感应方式和磁共振方式。当前手机上应用最多的是磁感应和磁共振,但微波方式可能是面向未来世界的无线充电方式。
PMA和A4WP均是2012年成立的,处于相对落后地位。在三大阵营中,A4WP采用磁共振技术,WPC和PMA采用磁感应技术。WPC使用的电磁波频率是100-205kHz,而PMA则使用频率为277-357kHz的电磁波。 2015年,A4WP与PMA在宣布合并,并更名为AirFuel联盟,联手力拼无线充电市场。至此,无线充电标准之争也从三足鼎立(WPC、A4WP、PMA)格局演变为两强争霸态势(WPC、AirFuel)。
现在WPC联盟的规模大,同时2017年2月份,苹果加入WPC联盟,带动很多产品向WPC战队靠拢,包括奥迪,宝马等车上的应用,家居产品的应用。 效率、功率、发热、超薄等技术问题逐渐攻克。目前,Ti、IDT、松下推出成型的方案,充电电流可达800mA,配上合适的感应线圈效率可达70%以上。 多模化在不改变两大标准的情况下降低了产业化门槛。高通、英特尔、联发科等处理器大厂,德州仪器、博通、IDT等独立晶片厂,以及致伸、十铨等模组厂,都在推广兼容磁感应与磁共振接收器的多模无线充电系统单晶片(SoC),期待抢占无线充电市场商机。 预计到2024年,无线充电市场规模达150亿美元。据IHS数据,2016年全球无线充电接收端产品出货超过2亿件,其中与智能手机相关的接收端出货超过1.6亿件,超过8000万件无线充电发射端与其配售。 预计2017年将有3.25亿无线充电产品,其中智能手机约有3亿,而其无线充电功能都用到了Qi技术。另外,发射端约有0.75亿规模。 预计到2020年,无线充电接收端出货量将突破10亿件,发射端在2021年也将达约5亿件的规模。根据IHS的预测,全球无线充电市场规模将从2015年的17亿美元增长至2024年的150亿美元,年复合增长率达到27%。 产业链逐渐成熟,国内厂商切入线圈磁材模组
而相比之下,模组制造环节的技术含量相对较低,与其他电子零部件的制造工艺相差不大,国内厂商在这一环节向来具有优势,能够快速切入。
其中方案设计公司利润占比达到了32%,电源管理芯片公司利润占比达到了28%,磁性材料公司利润占比达到了20%,传输线圈公司利润占比为14%,而模组制造厂商的利润占比只有6%。 如果以发射端和接收端来计算的话,那么利润则主要在于发射端,发射端的利润占比超过60%,而接收端利润占比只有30%左右。
无论是接收端还是发射端,芯片市场主要是被国外芯片厂商所垄断,如高通、博通、TI、IDT、NXP还有台湾的MTK等,如三星S7,其发射端控制芯片采用的是IDTP9035A芯片,而接收端则是采用IDTP9221芯片。 根据充电头网报道,预计小米、华为也将采用IDT无线充电方案。iPhone8无线充电发射端的芯片则是由TI公司提供。 值得一提的是,在接收端,高通、MTK等处理器厂商的芯片是集成在处理器中,而IDT、NXP、TI、博通等主要是作为一颗单独的芯片。iPhoneX、iPhone8和iPhone8Plus的接收端芯片由博通供应。 充电线圈:发射端单线圈到多线圈,接收端FPC到密绕
接收端线圈分为FPC和铜线绕线圈,其中FPC相对更薄、尺寸更小,但是功率低,而铜线绕线方案产品尺寸则要大一些,不过其可以实现更高的功率,充电效率也更高。 发射端线圈层数有单层和多层之分,线圈又有单线圈和多线圈之分,而磁体主要有软磁体和永磁体两种。通过是采用磁吸的方案提高对准精度,再通过增大线全尺寸和数量来提高无线充电的覆盖范围。 三星S8接收端采用的是FPC+线圈方案,发射端采用铜线绕线方案。三星发射端从最初三星S65W升级到Note59W,再将单线圈设计升级到S7双线圈9W设计,直到最新发布的S8再次功能升级到三线圈设计,实现可折叠式无线充电板设计,使得消费者无线充电体验更加便利。
2018年苹果的下一代iPhone无线充电接收端预计将采用线圈方案。 无线充电传输线圈的设计和制造与无线充电效率密切相关,线圈的设计需要上下游的密切配合,并且具有很高的客户定制化特征。主要的进入壁垒在于厂商的精密加工水平以及与上下游的衔接能力。 线圈做的好的国外企业有TDK、MURATA(村田)、松下等,国内企业的代表有立讯精密、信维通信、顺络电子等。此外,线圈制造过程中需要数控绕线设备,这方面田中精机的产品具有紧密的加工水平,同时能够满足定制化需求。 磁性材料:柔软超薄铁氧体or纳米晶
无线充电器对软磁铁氧体材料机能和产品尺寸、可靠性等要求较高,接收端对其要求更高。
发射端模组制造的技术含量和附加值相对较低,是最容易切入的环节,立讯精密、信维通信、硕贝德、顺络电子及多家代工厂都可以完成。
接收端模组要求体积小、集成度高,设计时要兼顾手机内部电磁兼容,还要考虑手机外壳设计,因此设计和制造难度较大。在接收端模组制造方面,立讯精密、信维通信具备集成优势。(乐晴智库收集整理自互联网) |
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