iPhone 到來,能否改變無線供電技術(shù)
iPhone 8沒火,iPhone X沒貨, 無線充電火得一塌糊涂,而事實(shí)確實(shí)是這樣。
之前,業(yè)內(nèi)對于無線充電技術(shù)的市場應(yīng)用前景態(tài)度不一,很多公司對無線充電市場化持觀望態(tài)度。不過蘋果的持續(xù)加碼,可能推動無線充電技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的裂變。
無線充電前景光明
目前,無線充電正處于快速增長的時期。無線充電正在成為高端智能手機(jī)的標(biāo)配功能,長距離無線充電技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,大功率無線充電標(biāo)準(zhǔn)的推廣,汽車制造商開發(fā)更先進(jìn)的供電技術(shù),這幾個因素都有可能讓無線充電進(jìn)入到一個全新的臺階。
在蘋果新品發(fā)布前,就有顯示,2016年全球無線充電接受端出貨量達(dá)到2.05億部。
到2016年底截止,目前標(biāo)配無線充電手機(jī)已經(jīng)有106款以上,標(biāo)配車載無線充電66款以上,穿戴設(shè)備10款 以上,無線充電即將進(jìn)入一個普遍應(yīng)用時代。
根據(jù)市場調(diào)查機(jī)構(gòu)IHS表示,全球無線充電市場規(guī)模將由2015年的17億美元,快速成長至2020年的126億美元,顯示出無線充電市場驚人的成長潛力。
盡管目前無限充電技術(shù)主要仍以電磁感應(yīng)式為主,如Samsung Note 6的充電盤、Apple Watch充電座,都是利用此磁感應(yīng)(Magnetic Induction)方式來充電,其主要優(yōu)點(diǎn)是成本低廉,電力使用率高,但缺點(diǎn)是充電有效距離短、充電角度與方向限制多、無法多裝置同時充電。
從目前的發(fā)展來看,智能手機(jī)仍然是無線充電最大的應(yīng)用渠道,在2016年全球無線充電器的出貨量大約有600萬到800萬臺,在未來幾年內(nèi)將保持30%到40%的年增長率。2016年具備無線充電技術(shù)的手機(jī)占智能手機(jī)總出貨量的10%,在今年這個數(shù)字會進(jìn)一步上升,在接下來的幾年內(nèi),無線充電將有可能像全面屏,指紋識別一樣成為主流價位手機(jī)的基本特性。
根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)IHS的預(yù)計(jì),2016年已經(jīng)有超過25款智能手機(jī)、20款智能手表、200種充電板、150種智能手機(jī)殼和50款車型實(shí)現(xiàn)了無線充電功能。所以筆者認(rèn)為,現(xiàn)階段無線電源技術(shù)已經(jīng)跨越初期應(yīng)用技術(shù)鴻溝,預(yù)計(jì)在不久的將來普及率會繼續(xù)增長。
智能手機(jī)引爆無線充電
智能手機(jī)的無線充電功能可謂是實(shí)現(xiàn)“無障礙”體驗(yàn)的典型例子,你在每次放下和拿起手機(jī)之間的碎片時間里,即可通過這項(xiàng)功能為手機(jī)充電,讓你完全不用刻意去做插拔線纜這件事情。也難怪,希望帶給用戶更多功能升級的蘋果公司終于在今年為新的iPhone8/8 Plus以及iPhone X配備了無線充電功能。
但是,無線充電并非是什么新奇的技術(shù),早在功能機(jī)時代,夏普、諾基亞等品牌就已經(jīng)推出過無線充電手機(jī)。
三星從GalaxyS6時代開始,旗艦機(jī)型就都支持無線充電了。可見無線充電并沒有什么技術(shù)難度,唯一的要求就是機(jī)身后蓋必須是非金屬材質(zhì),比如玻璃、塑料或者陶瓷都可以。
再之后,支持無線充電的手機(jī)品牌越來越多,包括索尼Xperia Z4v、谷歌Nexus 6、摩托羅拉Droid Turbo、諾基亞Lumia 930和YotaPhone 2等都開始支持無線充電??上У氖牵謾C(jī)無線充電雖然發(fā)展了那么多年,可是一直到現(xiàn)在,手機(jī)無線充電始終沒能取代有線充電技術(shù)成為充電技術(shù)的主流。
而今,作為當(dāng)下最流行最火的iPhone推出了無線充電技術(shù),而且還在發(fā)布會上大肆的宣揚(yáng)了一番手機(jī)無線充電的好處,作為幾次推出劃時代產(chǎn)品的蘋果公司,也正在改變無線充電市場低迷的情況。
此外,智能手表也是一款常常需要充電的設(shè)備,然而如此小巧的機(jī)身,再設(shè)有充電口或者充電觸點(diǎn)都讓充電變得不太方便。
無線充電的壁壘在哪里
無線充電屬于高壁壘行業(yè)。
對于手機(jī)業(yè)來說,蘋果依然具有技術(shù)風(fēng)向標(biāo)的作用,因此蘋果采用無線充電技術(shù),將對整個手機(jī)產(chǎn)業(yè)包括各中國手機(jī)品牌產(chǎn)生巨大影響。隨著蘋果新一代手機(jī)搭配無線充電功能,將會有更多的公共設(shè)施鋪設(shè)無線充電底座。中國市場又擁有無可比擬的發(fā)展基因,例如互聯(lián)網(wǎng)、共享經(jīng)濟(jì)模式、資本運(yùn)作模式,甚至超過國外市場。應(yīng)用場景多,消費(fèi)者基數(shù)大,爆發(fā)性則更強(qiáng)。
影響無線充電普及的原因除了缺少蘋果這樣級別的公司來進(jìn)行市場培育外,一個重要原因就是技術(shù)還存在一定差異,導(dǎo)致用戶體驗(yàn)有問題。三星從Galaxy 5開始就采用無線充電,一直未能帶動市場的原因就是第一代無線充電技術(shù)還不完善,點(diǎn)對點(diǎn)充電,用戶體驗(yàn)差。
評價一款無線充電產(chǎn)品的體驗(yàn)好壞主要有三大指標(biāo):效率、自由度和可靠性。效率意味著充電的速度,傳遞的能量更高;自由度,消費(fèi)者使用無線充電場的體驗(yàn)、場景不斷提高,這對線圈的設(shè)計(jì)非常重要;可靠性,例如異物檢測,金屬如果暴露在磁場,就會引起發(fā)熱。
而目前來看,阻礙無線充電技術(shù)普及的也有三個難點(diǎn):
1.配件攜帶不方便
無線充電手機(jī)沒有普及有著諸多原因,使用形式不便算是第一個難題。早在5年前,諾基亞推出的Lumia 920就內(nèi)置了Qi無線充電技術(shù),并隨機(jī)配備了無線充電板。但試想一下,每次外出都要帶著一個比手機(jī)還厚還大的底座,如何能享受到無線充電帶來的愜意感覺?
2.充電效率遠(yuǎn)不及線充
第二個難題是充電效率問題。目前來說,無論是采用何種標(biāo)準(zhǔn)的無線充電技術(shù),在充電效率上相對于充電線都是有很大折扣的,如今隨著智能機(jī)屏幕的增大,手機(jī)續(xù)航能力不足的問題也變得日益嚴(yán)重,在更成熟的電池技術(shù)普及前,各大廠商都在通過提升充電器充電效率的方法彌補(bǔ)手機(jī)續(xù)航不足的問題。
3.各廠家標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)未能統(tǒng)一
第三個難題就是無線充電聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)大戰(zhàn)。目前國際上的無線充電標(biāo)準(zhǔn)有Qi標(biāo)準(zhǔn)、PMA標(biāo)準(zhǔn)、A4WP標(biāo)準(zhǔn)和iNPOFi技術(shù)。其中,Qi和PMA采用磁感應(yīng)技術(shù),需要近距離接觸充電效率較高;A4WP采用非接觸式充電的磁共振技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)稍遠(yuǎn)距離的無線充電但效率較低;而iNPOFi采用智能電傳輸無線充電技術(shù)。各大陣營都在爭取主流手機(jī)廠商的大范圍支持,不過在標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一之前,顯然沒有哪家廠商愿意大力度地支持。
如何做好無線充電技術(shù)
目前無線充電產(chǎn)業(yè)鏈涉及到的有無線充電芯片、模組方案設(shè)計(jì)、磁性材料線圈以及天線等企業(yè)。從整體產(chǎn)業(yè)鏈分布來看,無線充電分為發(fā)射端和接收端,接收端又可以分成芯片和模組兩個大部分。目前來說,接收端模組價格在3-4美金左右。
線圈做的好的國外企業(yè)有TDK、MURATA(村田)、松下等等。國內(nèi)企業(yè)的代表有立訊精密、信維通信等。
無線充電芯片包含了硬件、軟件以及協(xié)議等一些列無線充電所需的電源管理系統(tǒng),但是由于壁壘較高,主要由國外巨頭掌握,如:IDT、TI、ST、ADI、高通、博通、東芝、NXP/Freescale、安森美、Maxim、凌力爾特、Fulton、Witricity、PowerbyProxi(三星投資)、Energous、Delphi、松下、東芝、羅姆、富士通、瑞薩、理光等,臺灣廠家如:凌陽、聯(lián)發(fā)科、新唐、立锜、盛群等。以及國內(nèi)一些布局較早的初創(chuàng)公司。
以半導(dǎo)體廠商ROHM為例,羅姆在模擬電源、碳化硅及傳統(tǒng)的功率器件領(lǐng)域有著傳統(tǒng)的優(yōu)勢,目前已有品牌廠商利用ROHM的解決方案,打造出設(shè)計(jì)感十足的無線充電座。
羅姆對于無線充電的產(chǎn)品開發(fā),現(xiàn)階段仍然以朝向小型化的設(shè)備來作為發(fā)展主軸。只是對于未來的應(yīng)用層面,羅姆除了小型化、小電力的設(shè)備之外,也看到了其他應(yīng)用對于大電力的需求,正在市場上慢慢衍生而出。羅姆在AC-DC以及其他相關(guān)的電源技術(shù)方面,已經(jīng)累積了長久的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),因此對于發(fā)展大電力的無線充電產(chǎn)品將十分有利,而在產(chǎn)品的實(shí)際設(shè)計(jì)上,更可以透過這樣的優(yōu)勢,讓產(chǎn)品的效率更高,也可讓發(fā)熱量更低。
事實(shí)上,羅姆認(rèn)為,發(fā)展無線充電技術(shù)最重要的關(guān)鍵,就在于安全性。在開發(fā)無線充電相關(guān)產(chǎn)品的過程中,都必須要能夠符合Qi的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。針對這點(diǎn),羅姆都持續(xù)積極參與并活躍于無線充電聯(lián)盟之中,一起制訂出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并確保能夠做出最符合規(guī)范的產(chǎn)品,來提供最高的產(chǎn)品安全性。
以現(xiàn)在Qi的規(guī)范來看,線圈與線圈的距離只要出現(xiàn)差距沒有對準(zhǔn),就會導(dǎo)致其充電效率降低。針對這方面的問題,羅姆所提出的對策就是,利用復(fù)數(shù)的線圈來進(jìn)行充電,如此就可以補(bǔ)足單一線圈一旦沒有對準(zhǔn)時,所導(dǎo)致的充電效率下降。而這也是羅姆接下來在重點(diǎn)開發(fā)無線充電產(chǎn)品時,將非常著重的重點(diǎn)。
總結(jié)
10年前,當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)剛推出的時候,大家還是喜歡有線,因?yàn)閭鬏斔俣瓤?,連線品質(zhì)也相當(dāng)好。不過現(xiàn)在大家已經(jīng)不能沒有無線網(wǎng)絡(luò),而無線充電就好比10年前的無線網(wǎng)絡(luò),還有一段路要走,但已經(jīng)漸漸地見到光明!
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