智能手機(jī)進(jìn)入后智能時(shí)代,已經(jīng)處于一個(gè)微創(chuàng)新過(guò)程中,無(wú)論是今年火熱的雙攝像頭、指紋識(shí)別、OLED顯示屏、快速充電還是至今只有三星推出來(lái)的無(wú)線充電和只有蘋果推出來(lái)的無(wú)線耳機(jī),都算不上是剛需,尤其是雙攝像頭和OLED顯示屏、快速充電,都是在原有的基礎(chǔ)上的改進(jìn),而無(wú)線充電和無(wú)線耳機(jī)雖然算得上首次在智能手機(jī)中采用,但是其依然稱不上是剛需。尤其是無(wú)線充電,其和NFC一樣,在市場(chǎng)的呼吁已經(jīng)有好多年,不過(guò)其應(yīng)用市場(chǎng)卻遲遲不見(jiàn)爆發(fā),如NFC目前不少智能手機(jī)已經(jīng)擁有該功能,就應(yīng)用而言卻是不如人意!而無(wú)線充電更算不上是剛需,只不過(guò)是用戶體驗(yàn)上的改善,在三星和蘋果的推動(dòng)下,無(wú)線充電市場(chǎng)又能否爆發(fā)呢?
目前已經(jīng)應(yīng)用了無(wú)線充電的手機(jī)市場(chǎng)上有三星推出的旗艦機(jī),如GalaxyS4、S6、S7以及已經(jīng)停產(chǎn)了的GalaxyNote7。近來(lái),又有消息表示蘋果在下一代iPhone8中將采用無(wú)線充電,而且鴻海已經(jīng)在為蘋果進(jìn)行測(cè)試,如果iPhone8采用無(wú)線充電技術(shù)的話,那么可能和蘋果手表一樣將采用Qi標(biāo)準(zhǔn),此外,據(jù)稱蘋果近來(lái)已經(jīng)主動(dòng)要求聯(lián)發(fā)科向其提交無(wú)線充電方案樣本;至于蘋果是否真的會(huì)在下一代新機(jī)中采用無(wú)線充電,仍要根據(jù)無(wú)線充電模組的良率和價(jià)格而定,與此同時(shí),如果蘋果采用的話,可能也不會(huì)在全系列的iPhone8中采用,如采用OLED顯示屏一樣!早前蘋果曾多次公開(kāi)表示,無(wú)線連接就愛(ài)年光輝是未來(lái)科技產(chǎn)品發(fā)展的重要方向,再加上今年蘋果推出無(wú)線耳機(jī)AirPods,更是讓外界推測(cè)蘋果明年將推出無(wú)線充電!
所謂的無(wú)線充電,就是不通過(guò)導(dǎo)電線而是通過(guò)電磁場(chǎng)進(jìn)行能量傳輸?shù)募夹g(shù),可以分為近場(chǎng)無(wú)線充電和遠(yuǎn)場(chǎng)無(wú)線充電,近場(chǎng)無(wú)線充電主要包括了電磁感應(yīng)、點(diǎn)磁共振以及電磁耦合,遠(yuǎn)場(chǎng)無(wú)線充電又包括微波/射頻、激光等,其中電磁感應(yīng)和電磁共振已經(jīng)成為當(dāng)前的主流方式!
主流無(wú)線充電聯(lián)盟和標(biāo)準(zhǔn) WPC和Airfuel誰(shuí)主沉???
首先需提一下的是目前主要的無(wú)線充電的標(biāo)準(zhǔn),主要有WPC的Qi標(biāo)準(zhǔn),PMA聯(lián)盟的PowerMat標(biāo)準(zhǔn),高通、三星以及PMA聯(lián)盟成員之一的Powermat通過(guò)創(chuàng)建的無(wú)線充電A4WP聯(lián)盟的Rezence標(biāo)準(zhǔn),中國(guó)大連硅展公司推出的iNOPFi標(biāo)準(zhǔn),以及Wi-Po標(biāo)準(zhǔn)!不過(guò),PMA聯(lián)盟已經(jīng)和A4WP聯(lián)盟合并,組建新的聯(lián)盟Airfuel聯(lián)盟,與WPC聯(lián)盟是當(dāng)前無(wú)線充電中主要兩大聯(lián)盟!
上述WPC和Airfuel現(xiàn)在都已經(jīng)兼容電磁感應(yīng)和電磁共振技術(shù),尤其是Qi1.2標(biāo)準(zhǔn)更是增加了15/12W兩種傳輸功率,難得可貴的是在尺寸規(guī)模方面并未因此而變大,Airfuel據(jù)稱將會(huì)在2017年推出兼容15W傳輸功率!
其中WPC成立于2008年,主要推出的是Qi標(biāo)準(zhǔn),目前高通、三星、TI、IDT、LG、華為等都是該聯(lián)盟成員,已經(jīng)超過(guò)200多家公司,其主要特點(diǎn)是兼容性和通用性較好,之前的Qi標(biāo)準(zhǔn)主要是應(yīng)用在傳輸功率在5W以下的設(shè)備中,傳輸距離相對(duì)而言也較短,適合電池容量較小的終端產(chǎn)品,不過(guò)目前Qi1.2已經(jīng)增加了15/12W兩種傳輸功率,而兼容性也拓展到了電磁共振的方式!
AirfuelAlliance是由PMA和A4WP兩者在2015年合并而成,其中PMA是由DurancellPowermat公司發(fā)起,該公司又是由寶潔和無(wú)線充電技術(shù)公司Powermat合資經(jīng)營(yíng),其成員包括美國(guó)AT&T、金霸王電池、星巴克、偉創(chuàng)力、FCC等,其工作功率與Qi的110-205KHz不同的是在277-357KHz之間,不過(guò)目前主要局限于5W以下!而A4WP則是由高通、三星和無(wú)線充電技術(shù)公司Powermat三者創(chuàng)建的無(wú)線充電聯(lián)盟,該聯(lián)盟主要推出的是電磁共振技術(shù)。
就當(dāng)前的聯(lián)盟組織來(lái)看,主要是WPC和Airfuel兩者為主,WPC主要以電磁感應(yīng)為主,而Airfuel則主要以電磁共振為主;其實(shí)這兩者技術(shù)都是電磁感應(yīng)技術(shù)衍生而來(lái),其中電磁共振解決方案是一種經(jīng)過(guò)高度調(diào)整的電磁感應(yīng)解決方案,其依賴相同共振頻率的松散耦合線圈進(jìn)行電力傳輸,一個(gè)負(fù)載電荷的電容板和線圈的某一端相連接就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)共振頻率,
電磁共振方案最大的優(yōu)勢(shì)在于一次能為多個(gè)智能終端進(jìn)行充電,而且裝置擺放的位置也較為自由,而且其還可以雙向控制不需要接觸,對(duì)準(zhǔn)精度相對(duì)也高粗電磁感應(yīng)解決方案很多!不過(guò)其成本高(線圈成本),而且充電速度慢!而電磁感應(yīng)解決方案則需要接觸,此外,其傳輸距離相比電磁共振要短很多,且只能單向控制,不過(guò)其成本低,而且充電速度快,同時(shí)還不需要補(bǔ)償電路!
不過(guò)就智能手機(jī)市場(chǎng)來(lái)看的話,已經(jīng)支持了無(wú)線充電功能的11款智能手機(jī)(三星:S4/S6/S6Edge/S7/S7Edge/Note5/Note7,諾基亞Lumia920/929/950,LGNexus5)所采用的標(biāo)準(zhǔn)都是Qi標(biāo)準(zhǔn)!目前Qi標(biāo)準(zhǔn)輸出功率5W以上的包括5W/8W/12W/15W,頻率均為100KHz!而在智能手表等可穿戴設(shè)備中采用的標(biāo)準(zhǔn)基本上全部都是Qi標(biāo)準(zhǔn),其中Airfuel也為Toq作為一款!整體看來(lái),在消費(fèi)類市場(chǎng),WPC似乎要領(lǐng)先Airfuel不少!
無(wú)線充電利潤(rùn)主要在方案設(shè)計(jì)和芯片 兩者占比達(dá)到60%
從無(wú)線充電產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看的話,其主要利潤(rùn)被方案設(shè)計(jì)公司和電源管理芯片廠商所占據(jù),其中方案設(shè)計(jì)公司利潤(rùn)占比達(dá)到了32%,電源管理芯片公司利潤(rùn)占比達(dá)到了28%,磁性材料公司利潤(rùn)占比達(dá)到了20%,傳輸線圈公司利潤(rùn)占比為14%,而模組制造廠商的利潤(rùn)占比只有6%。如果以發(fā)射端和接收端來(lái)計(jì)算的話,那么利潤(rùn)則主要在于發(fā)射端,發(fā)射端的利潤(rùn)占比超過(guò)60%,而接收端利潤(rùn)占比只有30%多!
從發(fā)射端Tx和接收端Rx兩個(gè)角度來(lái)看無(wú)線充電產(chǎn)業(yè)鏈的話,物料方面主要包括主控芯片、隔磁片、線圈、PCB、被動(dòng)器件、電子變壓器、結(jié)構(gòu)件等,發(fā)射端包括電源管理芯片、振蕩器、功率放大器等,接收端包括充電電池、控制電路等!
無(wú)論是接收端還是發(fā)射端,芯片市場(chǎng)主要是被國(guó)外芯片廠商所壟斷,如高通、博通、TI、IDT、NXP還有臺(tái)灣的MTK等,這部分市場(chǎng)所占據(jù)的利潤(rùn)達(dá)到了28%,國(guó)內(nèi)企業(yè)相對(duì)而言具有的優(yōu)勢(shì)較少,如三星S7,其發(fā)射端控制芯片采用的是IDTP9035A芯片,而接收端則是采用IDTP9221芯片!而IDT可以說(shuō)是最早推出多模無(wú)線充電解決方案的廠商,其芯片目前已經(jīng)支持Qi1.2標(biāo)準(zhǔn)!值得一提的是,在接收端,如高通、MTK等處理器廠商,他們的芯片則是集成在處理器中,如IDT、NXP、TI、博通等主要是作為一顆單獨(dú)的芯片。國(guó)內(nèi)全志科技和紫光也有做!
目前IDT已經(jīng)能夠提供Qi、PMA、雙模(Qi+PMA)和Airfuel等多種標(biāo)準(zhǔn)的解決方案,此外,還提供WPC標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射器,而TI最初主要是基于Qi標(biāo)準(zhǔn),目前也提供WPC協(xié)議的發(fā)射端和接收端以及PMA的接收端方案,不過(guò)產(chǎn)品支持的功率主要是1W到5W!而MTK則針對(duì)WPC的Qi標(biāo)準(zhǔn)和Airfuel的Rezence標(biāo)準(zhǔn)都有相應(yīng)的解決方案!
值得一提的是,發(fā)射端開(kāi)始充電的時(shí)候與普通充電器基本上一樣,需要對(duì)輸入的電流進(jìn)行降壓、整流、同時(shí)還需要電源管理芯片控制,不同的是在店里傳輸過(guò)程中,需要通過(guò)無(wú)線充電控制芯片來(lái)控制線圈實(shí)現(xiàn)電力的傳輸!而無(wú)線充電控制芯片價(jià)格目前一般在1美元~3美元不等,其中部分高端的甚至可能達(dá)到4~7美元,主要根據(jù)功率以及兼容模式而定!
而在方案設(shè)計(jì)市場(chǎng),無(wú)線充電方案設(shè)計(jì)廠商基本上也是一些國(guó)外企業(yè),這部分是最為核心的部分,所以其利潤(rùn)占比最高達(dá)到了32%,如高通、特拉斯、蘋果等!國(guó)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)主要在于發(fā)射端和接收端模組市場(chǎng),國(guó)內(nèi)模組廠商包括立訊精密、順絡(luò)電子、信維通信、合力泰、勁勝精密、碩貝德等,其中立訊精密更是蘋果智能手表無(wú)線充電發(fā)射端模組獨(dú)家供應(yīng)商,此外順絡(luò)電子據(jù)稱也具備發(fā)射端繞線線圈供貨實(shí)力,且已經(jīng)為國(guó)內(nèi)某廠商供貨,發(fā)射端模組廠商還有欣旺達(dá)等,接收端有立訊精密、信維通信、順絡(luò)電子、碩貝德等!
就線圈模組來(lái)說(shuō),發(fā)射端的線圈和接收端的線圈有很大的區(qū)別,最為明顯的是在體積方面,接收端對(duì)體積的要求很明顯,而發(fā)射端對(duì)功率和散熱等考慮的則較多!在發(fā)射端,為了提高功率,通過(guò)會(huì)采用繞線的方案,為解決散熱問(wèn)題,如三星更是增加了風(fēng)扇!
在接收端線圈模組方面,通常有FPC和銅線繞線兩種方案,其中FPC方案相對(duì)更薄、尺寸更小,但是功率低,而銅線繞線方案產(chǎn)品尺寸則要大一些,不過(guò)其可以實(shí)現(xiàn)更高的功率,充電效率也要高一些!如何保證在高功率、高效率的前提下,降低線圈持續(xù)大小控制內(nèi)阻是今后重要話題!從目前來(lái)看,還分不出這兩種方案誰(shuí)將會(huì)占據(jù)市場(chǎng)主流,主要根據(jù)客戶需求而定!
在發(fā)射端模組方面,則主要有導(dǎo)線繞線式和磁吸式兩種方案相互配合,線圈層數(shù)有單層和多層之分,線圈又有單線圈和多線圈之分,而磁體主要有軟磁體和永磁體兩種!在發(fā)射端,通過(guò)是采用磁吸的方案提高對(duì)準(zhǔn)精度,再通過(guò)增大線全尺寸來(lái)提高無(wú)線充電的覆蓋范圍!簡(jiǎn)而言之,無(wú)線充電線圈的設(shè)計(jì)、制造和無(wú)線充電效率息息相關(guān),而線圈的設(shè)計(jì)需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同配合。值得一提的是國(guó)內(nèi)信維通信,據(jù)稱其已經(jīng)打入三星S和Note系列,且拿下了約30%的線圈磁片材料訂單!
據(jù)IHS數(shù)據(jù)顯示,2015年搭載無(wú)線充電的智能手機(jī)約為1億部,占智能手機(jī)比例為7%,預(yù)計(jì)2016年該數(shù)據(jù)將達(dá)到2億部占比為14%,而到了2020年,搭載無(wú)線充電的智能手機(jī)將達(dá)到8億部以上,市占率更是超過(guò)50%,不過(guò),從今年的情況來(lái)看,恐怕無(wú)線充電的滲透率并未達(dá)到了14%。