苹果,正在无线充电领域掀起一场海啸

科技
亿欧
许伟军
2017-10-08 20:10
[ 亿欧导读 ] 根据IHS Markit预测,到2019年全球无线充电市场将冲破100亿美元,到2024年市场规模接近千亿人民币。近日,亿欧采访了数位无线充电行业上下游的业内人士,探讨了苹果发布无线充电对行业带来的变革。
Airpower,无线充电,楚山电子,微鹅科技,新页,艾洛维,苹果 图片来自网络

“苹果宣布支持无线充电之后,深圳市场的热度明显提高,不仅仅是在手机领域,在非手机领域也有非常明显的提升。”宁波微鹅科技CEO余峰说。

9月13日,苹果在2017秋季发布会上正式宣布iPhone8、iPhoneX系列支持无线充电,也推出了AirPower设备,可兼容iPhone8、Apple Watch、AirPods系列同时充电。苹果认为未来无线充电必定是趋势。

今年3月,投资银行BMO Capital Markets的最新报告显示,全球iPhone用户数量持续增长,同时处于激活状态的iPhone数量有望在2年内达到10亿台。以苹果用户量,必然会对无线充电产业带来巨大的冲击。

无线充电产业链剖析

先来了解无线充电原理。无线充电目前主要技术方案包括电磁感应、磁共振、无线电波和电场耦合四种,其中电磁感应和磁共振是当前两大主流技术路线。

电磁感应的技术原理是电流通过线圈,产生磁场,对附近线圈产生感应电动势能,产生电流;磁共振的原理是利用充电板与接收端在一致的谐振频率下,通过共振实现能量的传输。

无线充电原理

无线充电原理

Qi标准是目前最为主流的电磁感应技术,具备兼容性以及通用性两大特点。只要是拥有Qi标识的产品,都可以用Qi无线充电器充电。今年2月,苹果就宣布加入WPC(Wireless Power Consortium)无线充电联盟,支持国际无线充电标准Qi,其主要成员还包括LG、HTC、高通等巨头企业。

WPC Qi技术很稳定,但是要求手机与充电配件的距离小,小于1cm,只支持一对一充电;而且功率小,一般在0-5W,部分在15W。相比之下,磁共振技术的Airfuel路线自由度更高,手机与充电配件的距离在50cm以内就可以充电,而且支持一对多,功率一般在几十W。

值得一提的是,WPC当前助推磁感应技术Qi,已将磁共振技术列入标准,拟推最高2KW无线充电。

无线充电技术路线对比

从无线充电产业链角度来看,分为上游的芯片、线圈制造商,中游的方案商和下游的终端厂商。

1、无线充电芯片

无线充电的芯片厂商,海外有TI(德州仪器)、博通、飞思卡尔、IDT等,国内玩家包括易充无线、新页、富达通、盛群等。

无线充电中的芯片包括无线充电接收器(Rx)芯片和无线充电发送器(Tx)芯片。它们对芯片大小、精度控制和稳定性都有很高要求,根据目前下游厂商对外观和效率的要求,无线充电芯片正不断向高集成度、高充电效率、低功耗发展。在芯片端,如高通、联发科等巨头在市场的影响力较大,不过,国内芯片厂商也处于高速发展状态。

今年5月,易充无线推出第三代无线充电芯片,支持多标准无线充电并自适应选择最优协议,能够自动识别发射端充电协议,实现的充电效率超过80%,能够实现无线充电15W快充。

今年9月,新页发布15W无线快充芯片,支持多种额定功率输出方式(5W/10W/15W),可以适用并保护不同功率设备;同时支持QC2.0协议,支持三星等支持快充的手机进行快速无线充电,充电速度达到国际领先水平。

2、无线充电线圈

无线充电线圈厂商有硕贝德、东磁、顺络电子、天通、立讯精密等。在19世纪90年代,尼古拉·特斯拉发明了“特斯拉线圈”,能够通过空气传播电力,开启了无线式电力传播的时代。虽然无线充电技术在近年来被广泛关注,但至今仍未真正在消费电子领域普及。

标准不统一是目前无线充电技术难以进一步普及的重要原因,毕竟大部分消费者更关注产品品牌、性能和平台,无线充电标准不会成为决定其选择的重要因素。

3、无线充电系统方案商

无线充电系统方案商,海外如高通、联发科、苹果,国内如信维通信、中兴、万安科技、全志科技。

高通投入了很大人力和物力在做无线充电,但它不做成品,只做技术授权。中兴是国内无线充电先行者,推出一整套全程无人值守的全自动解决方案,集合无线充电技术、APP支付、云端管理、自动运营、远程监控等全自动的端到端的解决方案。

随着无线充电市场的爆发,信维通信将能够从中受益。据信维通信半年报,其今年上半年的净利润同比增长近146%,据其在半年报中表示:无线充电技术将是未来消费电子的重要创新点,而公司在无线充电领域的提前布局将让公司充分享受无线充电时代的红利。

此外,据信维通信在近期的投资者会议上还强调:公司在前几年已开始研究、储备无线充电技术,并结合大客户的应用需求进行整体解决方案的提供。在此技术中,更看好NFC、支付、无线充电一体化的解决方案,此三合一的方案均会用到磁性材料,其中包括传统的铁氧体和非晶纳米晶材料。

4、无线充电终端厂商

无线充电终端包括手机厂商、电动汽车厂商、无人机厂商、以及工业企业等,应用非常广泛。

其实早在苹果推出无线充电之前,智能手机市场的无线充电已经应用很广泛,截至目前,支持无线充电的手机品牌包括三星、LG、Nokia、HTC、夏普、摩托罗拉、谷歌Nexus、微软Lumia、黑莓、YotaPhone、索尼、CASIO、松下、富士通、泛泰、NEC、飞利浦、Saygus、CAT、VERTU、TECHDY、京瓷,产品型号100款左右。

电动汽车。无线充电用以取代现有充电桩基于充电插头的供电模式,体验上更方便。例如,中惠创智目前已与北汽、华泰基于20kW的磁共振方案合作做前装,后装改造也将成本控制在了2万以内,3.5小时就能充满80%电量。而在公交、轻轨、轨道灯大型交通设备领域,则由ABB、庞巴迪等巨头形成寡头垄断。

无人机供电。中惠创智与大疆、中海阳合作,针对无人机巡视地区设立几个无线供电站点以解决续航问题。

在今年的MWC上,华为推出了一个名为“创新城市”(innovation City)的概念。在这个概念中,华为推出一个宏伟的计划,是通过大规模的基站塔来帮助无人机解决电池续航的问题。华为表示,如果无线充电的技术能够在未来得到突破性的进展,未来无人机甚至不需要降落就可以通过基站充电。

送餐机器人、物流仓库、工厂流水线路等,通过“在线取电”的方式,即在轨道内嵌入供电线,实现边供电边行驶,这种在线取电的关键技术在于如何做到稳定实时供电。

医院设备供电。针对X射线室这类不方便人进去的医疗检测场所,由于医疗设备采用中频频率,而磁共振技术属于高频,两者也不会产生干扰。

除此之外,无线充电的应用还包括智能洗衣机、智能吸尘器、割草机、园艺设备等都是未来可发展的应用方向。

苹果,正在无线充电领域掀起一场海啸

苹果无线充电技术是基于Qi的技术,之所以选择Qi技术,主要有两个方面的原因:

一方面是技术原因,苹果已经对基于WPC的Qi技术掌握得非常清楚。其实,2014年苹果手表用的就是基于WPC的Qi标准的无线充电技术。这几年,苹果也测试过其他无线充电的方式,因为苹果第一个无线充电的专利是2010年左右出来。

到2017年这七八年之间,苹果陆续有很多无线充电专利出现,但其最终选择了仍然要放在设备表面才能充电的Qi技术,是因为Qi技术是目前最成熟、靠谱的技术,从成本、用户体验、供应链方面综合考虑是最合适的。

另一方面是市场原因,苹果采用无线充电技术,意味着无线充电的接收端已经内嵌到iPhone里面,换言之,市场上已有的Qi发射端都可以接入苹果的iPhone8和iPhoneX。

而在2014-2017年,拒不完全统计,市场上符合Qi标准的发射端超过1亿台,而没通过认证,但是符合Qi标准的设备数量更大。相对其他的无线充电标准而言,这是一个巨大的存量市场,也是苹果选择Qi标准的关键因素。

Qi标准组不是一直坚持磁感应技术,2016年底就开始向磁共振过度。据悉,苹果团队也在做基于WPC的笔记本无线充电,其功率是65W,而如此高的功率只能通过磁共振技术来实现,苹果正在向磁共振的方向过度。

今年5月,在深圳全球无线充电大会上,苹果团队有人专门参加了笔记本电脑无线充电会议,可以推测,苹果不仅仅针对手机做无线充电,而手机只是苹果的开胃菜,主菜在后面,包括笔记本、Apple TV等。

余峰说:“苹果发布无线充电对行业有很大的提振作用,之前诺基亚、三星推出无线充电,大家觉得很low。但是苹果推出无线充电之后,大家的接受度会更高,认知度提升了,业界机会更多。”

楚山电子是一家无线充电技术方案商,主要切入B端,目前已经在家电、智能硬件和无人机领域有所布局。谈到苹果对行业带来的冲击,楚山电子CEO郝鹏说:“苹果发布无线充电是一个节点事件,目前几乎所有的手机厂商都已经考虑无线充电,很多手机厂商开始上测试方案。”

据可靠消息,华为、小米、Vivo和OPPO都将在后续的手机新品中植入无线充电。在其他领域,比如笔记本,市场上可以买到的戴尔笔记本已经支持无线充。

据IHS Markit预测,2017年全球无线电源和充电市场有望增长,到年底全球接收器出货量将达到3.25亿部。这块市场在2016年增长了近40%。IHS Markit预测,到2019年全球无线充电市场将冲破100亿美元,到2024年市场范围接近千亿人民币。

厦门新页董事长林桂江博士对无线充电市场前景颇为看好,他表示:Qi标准是目前最为主流的电磁感应技术,具备兼容性以及通用性两大特点。只要是拥有Qi标识的产品,都可以用Qi无线充电器充电。因为解决了通用性问题,在不远的将来手机、智能家居产品、智能机器人等产品都可以用Qi无线充电器充电,为无线充电的大规模应用提供了可能。

无线充电的未来,需要构建生态环境

相比有线充电,无线充电最大的优势是自由度高,但苹果无线充电并没有真正从技术上改进这个问题,它用的技术和三星技术是一样的,并无多大创新。

有部分拿到苹果无线充电配件的用户透露,苹果无线充电对Qi的充电功率做了比较大的限制,输入功率大概在2.5W-3.5W,手机充满需要4个多小时。

苹果官方并没有发布无线充电配件,而是采用第三方公司贝尔金的配件,价格在6,7百元。余峰说,苹果配件的利润非常高,其底座成本可能只要几十块钱,而销售价格是600多元。

他还表示,苹果兼容Qi对Qi是非常利好的,但是为了自身利益考虑,为了卖自己的官方配件,也对Qi做了很强的限制。苹果设定了通信协议,用户只能买苹果官方配件。

虽然苹果在手机领域的技术很强,但无线充电的技术壁垒很高,行业痛点并未解决。

无线充电的定制化充电难度高。一些场景功率要求特别大,而且空间自由度上很受局限,比如隔空距离,效率,尺寸,范围等。

例如,搭配在扫地机器人、家居上的无线充电设备要求不同,而Qi方案很难标准化,每一个场景都需要重新研发。

艾洛维是微鹅科技无线充电方案核心客户之一,今年8月,艾洛维发布了首款分体式智能投影Me2,并引入无线充电技术,音箱放在主机上,就可以直接充电。作为技术落地应用方,艾洛维市场总监邓蓓对这个市场的痛点看得很透彻,他说:“无线充电难在应用,用在什么场合,用在什么产品,用在什么地方,这个才是最大的挑战。比如艾洛维Me2,把底座放在主机里,就要考虑是否散热,是否能为多部产品同时供电等问题。”

艾洛维Me2

艾洛维无线充电激光电视

无线充电要做起来有两大要素:一个是设备植入,一个是环境构建。

无线充电有两个部分,能量发射部分和接受部分,接收部分苹果内置到手机里面,但是发射部分,需要构建一个生态环境,在不同场合放置发射器,用户不管走在哪都能充电。

目前来看,WPC设备植入做得更快一些,但是WPC磁感应技术需要设备贴合在配件表面,自由度不是很好,环境构建的进程比较慢。相比之下,Airfuel基于磁共振,对距离要求不高,环境构建更好做。

总之,WPC和Airfuel从技术上来看各有优劣,但未来趋势是无线充电无处不在。无线充电想要真正兴起,不只是手机,还有其他设备都要更多做嵌入。环境构建和设备内置就像一个修路一个造车,两者是相辅相成的关系余峰说:“无线充电环境构建是一个大的工程,生态环境的构建是从业者重视的问题,它的重要性更强。”

邓蓓也表示:“从市场推广和普及角度来看,无线充电是一个早晚的事情,无论是现在基于底座的无线充电,还是未来有可能的太阳能直接充电,或者其他的动能充电,我认为是未来的趋势。”


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  • 檀檀檀檀
  • 2017-10-22 08:38
  • 无线充电终端包括手机厂商、电动汽车厂商、无人机厂商、以及工业企业等,应用非常广泛

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