首图来源:苹果
2017年iPhone正式导入无线充电功能后,在市场起到推动作用,尽管目前系统尚不健全,且某些手机品牌仍坚持使用快充,导致手机采用率较低。
但根据供应链消息,众多厂商都已投入无线充电器生产,目前五大手机品牌有3家都已导入无线充电,长期而言市场发展仍值得期待。
手机无线充电市场现况
(1)无线充电手机出货量与渗透率
以有搭载无线充电功能的手机产品来说,目前清一色皆使用电磁感应技术,其中以Qi规格占绝大多数,少数为目前已被并到AirFuel Alliance中的PMA技术。
以量而言,由于手机是主要的数位消费电子产品,因此全球无线充电接收端(RX)绝大多数都会建置于手机,2018年渗透率预期将达26%,YoY为30%。
无线充电手机的大幅成长预计将在2019年后实现,因为届时不管是在家庭、汽车、公共场合与工作场所等,无线充电场域的发射端(TX)建置都会相对完整,将引领无线充电手机蓬勃发展。
依照目前厂商正积极铺建无线充电TX来看,预计2019年无线充电手机将会开始冲量。
(2)手机无线充电采用现况
无线充电手机目前虽然仍不是主流,但预计2018年搭载该功能手机将达4亿支,其中主要仍由Samsung和Apple等龙头厂商贡献。
至于其他主流手机品牌采用状况,2018年1月金立推出支援无线充电手机,成为首个跟进的中国手机品牌;
华为2018年3月发表P20系列,虽然仅有Mate RS搭载无线充电,但显示华为对无线充电的态度已从以往不信任,转为愿意开始试水温;
小米2018年3月推出首款无线充电手机Mix 2S,其中更标榜可与iPhone 7.5W快充兼容,不过实际上兼容程度仍有段距离;
OV仍坚持快充路线,预计至少到2019上半年都还不会导入无线充电功能;其他如华硕、一加等,目前也都选择快充策略。
由此可知,Samsung和Apple是市场上最积极推动无线充电的两大品牌。
由于快充在中国市场有一定支持度,中国厂商普遍来说对无线充电的态度仍较保守,但从华为和小米近期的新机规格,也可看出厂商态度已开始转变。
从全球前五大品牌中已有Samsung、Apple与华为三者皆导入无线充电来看,其他品牌跟进只是时间问题,加上目前无线充电技术也已结合快充,未来随着无线快充技术进一步成熟,有线快充势必将转为弱势。
(3)无线充电器发展主轴:外观变革、多装置充电、快充
目前无线充电器发展特点有三:首先,由于Qi每代版本更迭需要时间,厂商在充电功能和规格尚无重大改变时,便透过充电器外观的改变,达到产品差异化目标,例如颜色、材质(塑料或木材)与防滑系数等。
其次,2017年Apple发表AirPower,标榜能支援多装置同时充电,也带动市场往此方向发展。虽然AirPower至今尚未上市,但其他厂商已纷纷推出适用于多装置的充电板,希望能插旗这个市场。
最后是7.5W规格、甚至10W以上的快充无线充电器。Qi在1.2版本后开始支援15W快充,加上iPhone也选择高于传统5W的7.5W达到「微快充」,因此目前厂商也积极开发兼容iPhone 7.5W规格,甚至10W以上的快充无线充电器。
Samsung在无线快充领域可说是手机品牌中最积极,也最先介绍9W无线快充概念。随着Apple推出7.5W后,越来越多厂商开始推出号称「真10W」,或甚至更高瓦数的无线充电器产品,姑且不论实际转换效率如何,无线快充俨然已成无线充电发展趋势。
(4)Qi认证渐成产业共识
根据供应商表示,无线充电器目前出现「无认证就难卖」情况,而认证与否又代表安全性高低,显示安全已逐渐成为消费者是否选购无线充电产品的要素。目前数位消费电子产品以Qi规格主导,因此若越来越多产品通过认证,将更强化WPC/Qi在此领域地位。
Qi规格目前最新版本为2018年3月正式发表的1.2.4,此版本最重大更新莫过于将Apple使用的定频调压方案纳入Qi规格认证标准。
这也代表未来若要通过Qi认证的快充方案,都要采用目前Apple使用架构,这对Apple要做大其无线生态系,并进一步成为产业领导者有莫大助益。
同时,另一大联盟AirFuel Alliance发展方向开始与WPC产生区别,在过去1年主要着墨于车用和无线供电(Wirelessly Powered),目前磁共振技术已成为车用无线充电主流标准。预计随着越来越多产品通过认证,无线充电生态系的布建也将越来越完整。
2018年下一代iPhone将更新无线充电技术
Apple在2017年iPhone正式导入无线充电功能,有别于以往总是希望能采用自有规格,Apple选择加入并采用与WPC的Qi规格兼容方案,意味Apple对WPC甚至无线充电都是持乐观态度。而2018年将推出的新iPhone,在无线充电的设计上也会做出调整,预期又将成为市场发展的指标。
(1)线圈方案预计将从FPC改为铜线绕线圈
无线充电RX端的线圈方案可大致分为WPC的参考设计线圈、FPC线圈与铜线绕线圈。WPC线圈为WPC公布的参考设计,优点是容易通过认证,但缺点是在厚度和效率上都还有改善空间。
FPC线圈主要优点在于厚度更薄且尺寸更小,然而极薄的设计使得电阻较大、功率也较小,因此效率也降低。
2017年iPhone采用FPC线圈搭配7.5W快充,考虑效率损耗等因素后的充电速度,实际上仅稍慢于5W有线充电。
由于FPC电阻较大,因此即使想要达到快充,功率也不能过高,以免产生过热,因此Apple选择7.5W,其实是想达到与有线充电不相上下的速度,且不能有过热情形发生,同时又想兼顾RX模块轻薄化等因素。
至于铜线绕线圈方案,虽然厚度较厚,不过可实现较高功率,充电效率也较高,而且根据业界人士表示,铜线线圈成本也较FPC低。
可知功率更高且效率提升将是无线充电发展的主要趋势,因此可以预期在2018年3款iPhone中,至少有1款将舍弃FPC改采铜线线圈方案,以求达到更高功率和效率的目标,而且由于铜线线圈电阻较小,也能抵销功率升高后产生的热效应,因此能以更低成本提升无线充电的效率,却又不会过度升温。
(2)无线充电器与AirPower
现阶段无线充电的效率和充电自由度仍是主要痛点,因此Apple在设计初代无线充电器时,特别选择2家推荐配件商,使用功率优于传统5W有线充电,又与Qi兼容的7.5W无线快充。尽管Apple推出此2款充电器时,Qi规格早已支援最高达15W的功率,然而为了防止表面温度过热,且在效率和充电速度上又希望能与5W有线充电不相上下,因而折衷选择7.5W。
除了目前已上市的Belkin和Mophie配件外,另外有款命名为AirPower的无线充电器,然而由于技术挑战尚未克服,从发表至今仍未上市。
据悉,为了要同时为iPhone、Apple Watch及AirPod等3款规格和大小不同的装置充电,需要在充电器内部设置多个传感器,以便侦测需充电的区域。
且为了实现在充电板上任何位置都能充电的目标,内部不同尺寸的充电元件(线圈)必须覆盖整个充电板区域,因此各线圈间将有彼此重叠的情形。
要把这些诸多因素列入考量,且同时间又要防止过热,是AirPower目前技术上面临的主要挑战。若Apple能成功克服这些挑战,AirPower将会在充电摆放自由度和多装置同时充电这2点上大幅胜出。
尽管AirFuel Alliance推广的磁共振技术,讲求的是解决Qi受人诟病的充电自由度,透过「传输更大功率、更远距离,并在更大面积上对多个电子设备供电」实现无线充电终极目标,并自诩为「是无线充电得以普及的重要技术」,但至今却尚无一款大规模商用化的产品面市。
若AirPower上市后能达到宣称的效能,满足摆放位置不拘,并能同时为多装置充电的需求,WPC可能将率先实现AirFuel Alliance设定的目标,代表AirPower产品具有改变整个无线充电竞合态势的潜力,为WPC阵营和Qi规格带来更多技术领先。
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