無(wú)線充電產(chǎn)品分為發(fā)射端模組和接收端模組兩部分。 發(fā)射端 Tx 對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品就是無(wú)線充電的充電器,接收端 Rx 對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品技術(shù)帶無(wú)線充電功能的產(chǎn)品如智能手機(jī)、智能手表等。 感應(yīng)充電和電磁諧振兩這種無(wú)線充電技術(shù)雖然物理機(jī)制不同,但技術(shù)內(nèi)容和價(jià)值鏈非常相似,都由逆變器、整流器、驅(qū)動(dòng)器、降壓轉(zhuǎn)換器和線圈組成, 大多數(shù)業(yè)內(nèi)廠商都在同時(shí)開(kāi)發(fā)這兩種技術(shù)的產(chǎn)品。
無(wú)線充電從產(chǎn)業(yè)鏈角度主要?jiǎng)澐譃槲鍌€(gè)環(huán)節(jié):方案設(shè)計(jì)、電源芯片、磁性材料、傳輸線圈以及模組制造。方案設(shè)計(jì)和電源芯片環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘高、利潤(rùn)高,基本被國(guó)外企業(yè)壟斷。磁性材料和傳輸線圈環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘相對(duì)較低, 中外廠商都參與其中。模組制造環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘和利潤(rùn)最低,主要參與者為國(guó)內(nèi)廠商。
1、方案設(shè)計(jì)
方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)通常由終端廠商提需求,方案廠做設(shè)計(jì),難度和附加值最高。目前以蘋(píng)果、高通、特斯拉等國(guó)外廠商為主,國(guó)內(nèi)中興通信、信維通信、萬(wàn)安科技等具有竟?fàn)幜Α?guó)外高通 Halo 無(wú)線充電技術(shù)和特斯拉免插充電系統(tǒng)應(yīng)用于汽車,蘋(píng)果在智能手表和智能手機(jī)上分別采用 MagSafe 磁吸方式和 Qi 無(wú)線充電。國(guó)內(nèi)中興通訊布局汽車無(wú)線充電,信維通信給三星NFC 無(wú)線充電設(shè)備供貨,萬(wàn)安科技投資了無(wú)線充電企業(yè) Evatran。
2、電源芯片:
電源芯片主要包括發(fā)射端 Tx 和接收端 Rx, Tx 按照特定頻段的無(wú)線電信號(hào)(Qi、PMA、 A4WP 規(guī)定了不同的頻段)輸入電源, Rx 將無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)化成電能完成充電。近年來(lái) Tx芯片和 Rx 芯片正不斷向高集成度、高充電效率、低功耗發(fā)展,主要是高通、博通、 TI、 IDT、NXP、 MTK 等芯片巨頭參與其中。 充電頭網(wǎng)拆解了 2018 年市場(chǎng)上熱門(mén)的無(wú)線充電發(fā)射端,各無(wú)線充電發(fā)射端主控芯片的匯總示例如下。可以看到 IDT 在無(wú)線充電芯片上處于領(lǐng)先位置,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于三星、華為、小米、索尼等主流智能手機(jī)品牌上。
3、磁性材料:
磁性材料的作用主要有兩個(gè): 1)隔磁屏蔽:為磁通量提供一條低阻抗通路,降低向外散發(fā)的磁力線,減少對(duì)周圍金屬物體的影響,防止產(chǎn)生渦流和信號(hào)干擾; 2)導(dǎo)磁降阻:提高耦合系數(shù),提升磁電轉(zhuǎn)換效率,使用更少的匝數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)更高電感的線圈,降低線圈電阻,減少發(fā)熱帶來(lái)的效率降低(匝數(shù)越多,電阻越高)。
目前主流用的磁性材料有鐵氧體、納米晶等。2012 年諾基亞推出無(wú)線充電手機(jī) Lumia 920,所用的磁性材料是硬質(zhì)鐵氧體; 2013 年一款銷往海外的手機(jī) HiKe 868 設(shè)計(jì)了無(wú)線充電和 NFC的集成,配備的磁性材料是 WPC-鐵氧體(剛性)、 NFC-鐵氧體(柔性); 2015 年手機(jī)無(wú)線充電發(fā)生了里程碑式的變化,三星推出首款無(wú)線充電旗艦手機(jī) Galaxy S6,不僅兼容兩種無(wú)線充電的標(biāo)準(zhǔn), WPC 和 PMA,還配置了兩種支付標(biāo)準(zhǔn) NFC 和 MST,匹配用的軟磁屏蔽材料除了鐵氧體外,首次使用了非晶導(dǎo)磁片,使得手機(jī)不僅做的輕薄精美,還大幅提升了無(wú)線充電效率; 到 2016年三星又做了改進(jìn),把磁性材料全部換成了更加先進(jìn)的納米晶導(dǎo)磁片,引領(lǐng)無(wú)線充電技術(shù)的變革,始終處于領(lǐng)先地位。從這幾年的發(fā)展歷程看磁性材料逐漸從鐵氧體逐漸過(guò)渡到納米晶。
在磁性材料領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外企業(yè)在這一領(lǐng)域均占據(jù)一定市場(chǎng)份額,國(guó)內(nèi)有包括合力泰(藍(lán)沛)、安潔科技、天通股份、安泰科技、橫店?yáng)|磁、信維通信等。國(guó)外參與方則有 TDK、村田、太陽(yáng)誘電等。
4、傳輸線圈:
傳輸線圈具有高客戶定制化特征,需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游緊密配合。因此該領(lǐng)域的主要進(jìn)入壁壘在于廠商的精密加工水平以及與上下游的銜接能力。傳輸線圈需要內(nèi)置在終端中,對(duì)低損耗和輕薄化有較高的要求,隨著 iPhone 從 FPC 轉(zhuǎn)換成密繞線圈,預(yù)計(jì)線圈方案將成主流。
傳輸線圈的制造廠商有 TDK、 murata 和松下等,國(guó)內(nèi)廠商有立訊精密、東尼電子、信維通信、碩貝德和順絡(luò)電子等。
5、模組制造:
模組的封裝制造環(huán)節(jié)技術(shù)要求相對(duì)低,主要要求輕薄化和小型化,與其他電子零部件制造工藝相差不大,價(jià)值鏈位置較低,主要由國(guó)內(nèi)零組件廠商立訊精密、安潔科技等參與。
產(chǎn)業(yè)鏈廠商中, 立訊精密 2014 年導(dǎo)入蘋(píng)果 Watch 無(wú)線充電,綜合實(shí)力較強(qiáng), 蘋(píng)果 2019 年將發(fā)布無(wú)線充電板 Airpower,公司受益無(wú)線充電新品上量和相關(guān)主題提振;安潔科技供應(yīng)充電模塊中的材料部分,未來(lái)公司將整合自身在模切、模組方面的能力, 在無(wú)線充電領(lǐng)域做大做強(qiáng)。
2019 年將會(huì)是無(wú)線充電技術(shù)的應(yīng)用正式啟動(dòng)的一年。
短期市場(chǎng)的機(jī)會(huì)主要來(lái)源于移動(dòng)終端的滲透率提升,可以看到的是在蘋(píng)果、華為、三星的帶動(dòng)下,智能手機(jī)市場(chǎng)在旗艦機(jī)型中無(wú)線充電功能有望成為標(biāo)配,蘋(píng)果的 AirPower 的上市有望成為市場(chǎng)關(guān)注提升的催化因素。
中期市場(chǎng)的機(jī)會(huì)主要來(lái)源于新能源汽車的應(yīng)用拓展,續(xù)航里程和充電體驗(yàn)的提升在新能源汽車市場(chǎng)拓展的過(guò)程中有著重要的影響作用,目前寶馬已經(jīng)有無(wú)線充電的汽車及充電器推出,未來(lái)預(yù)計(jì)到 2020 年前后將會(huì)有更多的廠商跟進(jìn)。
無(wú)線充電的長(zhǎng)期應(yīng)用前景來(lái)源于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的滲透,我們預(yù)計(jì)在未來(lái)的 3~5 年,隨著 5G 和人工智能等成熟度持續(xù)提升,物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的包括智能家居、智能汽車、可穿戴設(shè)備、智慧城市等市場(chǎng)中電子產(chǎn)品的應(yīng)用將會(huì)日趨增加,由此對(duì)于續(xù)航和無(wú)尾化電源供應(yīng)的要求也將會(huì)是的無(wú)線充電產(chǎn)業(yè)帶來(lái)長(zhǎng)期的發(fā)展驅(qū)動(dòng)力。
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無(wú)線充電
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