詳解無線充電技術原理及標準
發布時間:2017-10-12 責任編輯:wenwei
【導讀】隨著蘋果、小米等廠商相繼加入WPC無線充電聯盟,新款iPhone8、iPhoneXxiliezhengshizhichiwuxianchongdian,weilaiwuxianchongdianbidingshiqushi,bijingpingguodengchangshangjiaoyushichangdenengliburongxiaoqu。conggongyinglianjiaodulaikan,suizhewuxianchongdianshichangdebaofa,xiangguanqiyeyejiangdaweishouyi。guoneicongshiwuxianchongdianxinpiandechangshanggengshiyoubushaonadaolejuetouzi。weilaiwuxianchongdianshichangdaodinengyouduoda、現有的產業鏈分布如何,在這篇文章中我們將詳細介紹。
一、從手機到太空 無線充電行業市場規模分析
隨(sui)著(zhe)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)在(zai)技(ji)術(shu)瓶(ping)頸(jing)上(shang)的(de)不(bu)斷(duan)突(tu)破(po),無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)技(ji)術(shu)可(ke)能(neng)成(cheng)為(wei)未(wei)來(lai)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)甚(shen)至(zhi)物(wu)聯(lian)網(wang)發(fa)展(zhan)中(zhong)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)項(xiang)技(ji)術(shu),用(yong)戶(hu)以(yi)後(hou)為(wei)智(zhi)能(neng)設(she)備(bei)充(chong)電(dian)將(jiang)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)自(zi)由(you),無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)行(xing)業(ye)迎(ying)來(lai)商(shang)業(ye)化(hua)爆(bao)發(fa)的(de)拐(guai)點(dian)。目(mu)前(qian),無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)技(ji)術(shu)的(de)主(zhu)要(yao)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)為(wei)消(xiao)費(fei)電(dian)子(zi)(以可穿戴設備和智能手機為代表)和電動汽車兩個領域,未來無線充電的應用可以進一步擴展到家具、家電、動車組等領域。同時,將太空中發出的電力傳輸到地球上的研究也在進行。無論何時何地都能充電的“無線充電社會”將逐步實現。
wuxianchongdianshichangzhengchuyukuaisuzengchangqi,shixinyidaixiaofeidianzishengjidebiranxuanze。wuxianchongdianzuoweiweilaizhongyaodexiaofeidianzichaoliu,jinjinianchengxianjishuchengguojiakuaizhuanhuan、產品規模化量產穩步推出的趨勢。中國產業信息研究網發布的《2017-2022年中國無線充電行業市場深度分析與投資前景預測研究報告》數據顯示,無線充電市場將從2016年34億美元增加到2022年的140億美元,滲透率從7%提升到60%以上。預測到2018年之前,無線充電市場將保持50%以上的增長,勢頭十分強勁,無線充電產業鏈爆發在即。

2017-2022年各類無線充電預估市場空間對比(單位:億美金)數據來源:三勝谘詢
二、無線充技術原理及標準
無線充電技術,即Wireless charging technology,shizhijuyoudianchidezhuangzhibuxuyaojiezhuyudiandaoxian,liyongdianciboganyingyuanlihuozheqitaxiangguandejiaoliuganyingjishu,zaifasongduanhejieshouduanyongxiangyingdeshebeilaifasonghejieshouchanshengganyingdejiaoliuxinhaolaijinxingchongdiandeyixiangjishu,yuanyuwuxiandianlishusongjishu。kefenweixiaogonglvwuxianchongdianhedagonglvwuxianchongdianliangzhongfangshi。xiaogonglvwuxianchongdianchangcaiyongdianciganyingshi,ruduishoujichongdiandeQi方式。大功率無線充電常采用諧振式,由供電設備(充電器)將能量傳送至用電的裝置,該裝置使用接收到的能量對電池充電,並同時供其本身運作之用。
由you於yu充chong電dian器qi與yu用yong電dian裝zhuang置zhi之zhi間jian以yi磁ci場chang傳chuan送song能neng量liang,兩liang者zhe之zhi間jian不bu用yong電dian線xian連lian接jie,因yin此ci充chong電dian器qi及ji用yong電dian的de裝zhuang置zhi都dou可ke以yi做zuo到dao無wu導dao電dian接jie點dian外wai露lu。按an照zhao原yuan理li分fen類lei,無wu線xian充chong電dian技ji術shu又you分fen為wei電dian磁ci感gan應ying式shi、磁場共振、無線電波式。
各種無線充電方式都有各自的特點,具體比較如表1所示。

表1 無線充電各種原理方案的比較
目前,無線充電有兩大標準,WPC推出的Qi標準和AirFuel標準(PMA和A4WP合並)。從技術上來看,無線充電經曆了幾個功率等級——5W、9W、15W,目前業界也提出了無線快充技術的概念。蘋果采用的Qi標準,正是最為主流的電磁感應技術。
三、無線充電上下遊產業鏈分析
隨著iPhone Xdaoruwuxianchongdian,zaidaidongwuxianchongdianshichangbaofayihou,shouyidebujinjinjuxianyushangxiayouchanyelian,tongshibaokuodisanfangdewuxianchongdiangongyingshang,qiezhexiechangshangtigongdebujinjinshizhenduisanxinghuozhepingguodepeitao,ershijianrongxinghengaodechanpin,huaneryanzhi,qiwuxianchongdianqikeyiweibutongpinpaishoujichongdian,weilaiwuxianchongdiandabufendouhuizhichitongshiduiduogeshebeijinxingtongshichongdian。
無線充電既需要射頻技術,還需要有相關材料研發和整合能力來滿足電磁幹擾屏蔽、隔離、散熱等技術需求。從無線充電產業鏈角度來看,其主要劃分為5大板塊:方案設計商、電源芯片商、磁性材料商、傳輸線圈商以及模組製造商。其中方案設計和電源芯片環節技術壁壘高、利潤高(大概各占無線充電產業鏈利潤的30%),基本被國外企業壟斷。磁性材料和傳輸線圈環節技術壁壘相對較低,同時擁有中外玩家,利潤占比各為20%和14%。模組製造環節技術壁壘和利潤最低,主要參與者為國內廠商,廠商利潤占比僅為6%。

方案設計:目前以蘋果、高通、特斯拉等國外廠商為主,國內中興通信、信維通信、萬安科技等具有竟爭力。國外:高通(Halo 無線充電技術)、蘋果(MagSafe 磁吸方式和遠程無線充電)、特斯拉(免插充電係統,Plugless Power System)。國內:中興通訊(布局汽車無線充電)、信維通信(給三星NFC無線充電設備供貨)和萬安科技(投資的無線充電企業Evatran,布局無線充電)。
電源芯片:無線充電中的芯片包括無線充電接收器(Rx)芯片和無線充電發送器(Tx)芯片,正不斷向高集成度、高充電效率、低功耗發展。無線充電電源芯片市場的玩家包括高通、博通、TI、IDT、NXP、MTK等。其中IDT是最早推出多模無線充電解決方案的廠商,三星S7的發射和接收端均使用的是IDT的芯片。不過近些年國內的芯片廠商發展也很迅猛,比如全誌科技、紫光國芯、易衝無線、xinyejituandeng。guoneicongshiwuxianchongdianxinpianchangshanggengshiyoubushaonadaolejuetouzi,guoneiwuxianchongdianxinpianchangshangyichongwuxianhexinyedoujiangzaibenyuezhaokaixinpianfabuhui。
磁性材料:無線充電涉及的磁性材料包括:發射端磁材使用永磁體(永磁鐵氧體、稀土釹鐵硼永磁體)和軟磁鐵氧體;接收端使用軟磁鐵氧體。一方麵,增強發射和接收線圈間磁通量,提高傳輸率;另一方麵,作為發射和接收之間的定位裝置,便於終端設備快速淮確定位;軟(ruan)磁(ci)鐵(tie)氧(yang)體(ti)產(chan)品(pin)在(zai)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)中(zhong)用(yong)作(zuo)隔(ge)磁(ci)片(pian),主(zhu)要(yao)作(zuo)用(yong)是(shi)增(zeng)高(gao)感(gan)應(ying)磁(ci)場(chang)和(he)屏(ping)蔽(bi)線(xian)圈(quan)幹(gan)擾(rao)。目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)外(wai)企(qi)業(ye)在(zai)這(zhe)一(yi)領(ling)域(yu)均(jun)占(zhan)據(ju)一(yi)定(ding)市(shi)場(chang)份(fen)額(e),A股上市公司包括橫店東磁、寧波韻升、天通股份、信維通信等。國外參與方則有TDK、村田等。
傳輸線圈:chuanshuxianquanhuanjieyouliangdatedian,yishixuyaochanyelianshangxiayoujinmipeihe,ershijuyouhengaodekehudingzhihuatezheng。yincizhegelingyudezhuyaojinrubileizaiyuchangshangdejingmijiagongshuipingyijiyushangxiayoudexianjienengli。chuanshuxianquanfangmian,guoneigongsijishuchendianyijiu,qiecanyuqiyezhongduo,baokuoxinweitongxin、順絡電子、碩貝德、立訊精密(Apple Watch無線充電供應商)等。
模組製造:模組的封裝製造環節技術要求相對較低,利潤也很低,主要由國內零組件廠商參與。包括欣旺達(全資子公司普瑞賽斯是WPC全球授權的14家測試中心之一,能夠獨立完成對無線充電產品的QI認證)和德賽電池(公司主要向下遊蘋果、三星等國際一流客戶提供移動產品電源的綜合解決方案)。

到2020 年無線充電各環節市場空間(單位:億美元)資料來源:川財證券研究所
(來源:微波射頻網)
推薦閱讀:
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索



