智能設(shè)備的充電方式即將發(fā)生巨變，到2024年，智能手機(jī)無線充電系統(tǒng)的出貨量預(yù)計每年將超過10億臺。

消費類市場是無線充電技術(shù)的全球增長引擎

  據(jù)PCB廠報道，近年來，從智能手機(jī)到星巴克咖啡店的整合應(yīng)用，無線充電技術(shù)吸引了業(yè)界的廣泛關(guān)注。不過，無線充電市場的發(fā)展仍將高度不平衡，并將主要面向消費類領(lǐng)域：例如，到2024年智能手機(jī)中的消費類無線充電接收器預(yù)計將超過12億個，但純電動和混合動力電動車（EV/HEV）的無線充電預(yù)計在2022年之前都不會得到市場應(yīng)用，到2022年以后才會開始被高端汽車所選擇。

無線充電 vs. 有線充電

  一般消費類市場對無線充電的需求最貼近，這與智能手機(jī)、智能耳機(jī)、智能手表等消費電子產(chǎn)品的普及有關(guān)。這些智能設(shè)備需要頻繁充電，因此用戶總是身陷各種充電線纜的“包圍”。由于無線充電仍然是一個“早期”的市場需求，消費類無線充電可能是一個緩慢的技術(shù)推動型市場。不過，由于市場的特殊性，技術(shù)集成商非常渴望新的差異化因素，而無線充電就能很好地充當(dāng)這一角色，因此，該領(lǐng)域的無線充電應(yīng)用要比預(yù)期的更快。

  在智能手機(jī)行業(yè)，以及消費類服務(wù)和汽車市場，一個略有意思的功能就能夠成為一個顯著的差異化優(yōu)勢，帶來巨大的營收影響。例如，一組新的Emoji表情就足以激起用戶對新款手機(jī)的購買欲望，而咖啡店是否提供無線充電服務(wù)，也可以產(chǎn)生完全相同的效果。

  技術(shù)開發(fā)人員和集成商合力推動了無線充電技術(shù)的應(yīng)用，不僅創(chuàng)造了新的市場，還在快速地培育市場。現(xiàn)在，智能家具、機(jī)場航站樓和餐館中都可以看到無線充電發(fā)射器，而能夠在舒適的家中為多個設(shè)備充電的墊子也正在開發(fā)中。鑒于這些創(chuàng)新，推動了通用電子產(chǎn)業(yè)向無線充電兼容解決方案邁進(jìn)。未來，隨著蘋果等手機(jī)制造商將更多的“無線”智能設(shè)備推向大眾市場，今天的假設(shè)將可能成為未來的標(biāo)準(zhǔn)。

  對于其他大眾市場，無線充電的出現(xiàn)絕對是“技術(shù)推動”型產(chǎn)物。對于電動汽車來說尤其如此，在該領(lǐng)域，無線充電在中期內(nèi)將僅出現(xiàn)在高端電動汽車中，對普通消費者來說還沒有太大的吸引力。

  在本報告中，Yole專注研究了消費類和移動市場的差異化，以及獨立差異性很重要的工業(yè)、醫(yī)療和軍事市場。本報告針對每個細(xì)分市場提供了市場預(yù)測，并對必要的無線充電組件進(jìn)行了預(yù)估。

無線充電，整個供應(yīng)鏈的驅(qū)動力

塑造無線充電行業(yè)的兩種技術(shù)

  對于消費電子產(chǎn)品以及未來的移動應(yīng)用，預(yù)計未來五年內(nèi)只有兩項技術(shù)會得到商業(yè)應(yīng)用：感應(yīng)充電和電磁諧振充電。這兩種方法在技術(shù)方面類似，但它們的特性卻差異很大。

  感應(yīng)充電需要發(fā)射線圈和接收線圈之間的強(qiáng)耦合，因此需要發(fā)射器和接收器彼此非?？拷?，并且處于特定的位置。這種充電技術(shù)拋棄了電纜，但在充電過程中，使用手機(jī)沒有帶來任何靈活性，而且手機(jī)需要限定在一定的位置上。然而，由于其成熟度和相對較高的效率，這是目前唯一可行的商業(yè)選擇。蘋果等手機(jī)制造商正在努力提高這項技術(shù)的充電效率，然后再過渡到下一階段的無線充電技術(shù)——電磁諧振無線充電。

  通過電磁諧振充電，發(fā)射線圈和接收線圈可以弱耦合，但工作頻率相近。這使得設(shè)備可以在距充電區(qū)域稍大的距離處使用，因此提高了充電位置的自由度。這種新型充電技術(shù)預(yù)計很快將在消費電子產(chǎn)品中得到應(yīng)用，其現(xiàn)有原型產(chǎn)品能夠與支持Qi標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)配合使用。不幸的是，電磁諧振充電仍然還不夠成熟，并且效率較低，這兩個障礙限制了它的市場應(yīng)用。

  盡管目前存在這些缺點，電磁諧振充電的潛力仍為GaN（氮化鎵）元件制造商提供了一個誘人的預(yù)期市場，令它們從MHz范圍的電磁諧振技術(shù)（例如6.78MHz頻帶）獲利。這取決于產(chǎn)業(yè)是否會從當(dāng)前的105 KHz ~ 205 kHz頻段切換到更高的信號頻率。

  電容無線充電、激光充電和微波充電等其他技術(shù)，現(xiàn)在還處于實驗室或原型水平，并且限于軍事或航空航天等非常特定的應(yīng)用。我們不太可能很快看到這些技術(shù)成功進(jìn)入消費類產(chǎn)品領(lǐng)域。

  本報告深入分析了感應(yīng)充電和電磁諧振充電技術(shù)的物理和技術(shù)概念，并探討了其決定性要素背后的物理特性和技術(shù)。

無線充電產(chǎn)業(yè)的過去、現(xiàn)在和未來

生態(tài)系統(tǒng)為大規(guī)模生產(chǎn)做好了準(zhǔn)備

  技術(shù)開發(fā)人員已經(jīng)有效地解決了智能手機(jī)置于強(qiáng)電磁場中的復(fù)雜技術(shù)問題，并在短短幾年內(nèi)，一個專注于手機(jī)感應(yīng)充電的完整產(chǎn)業(yè)鏈就已經(jīng)行成。

  值得注意的是，感應(yīng)充電的價值鏈與發(fā)展中的電磁諧振充電非常相似。實際上，即使物理機(jī)制不同，兩者在技術(shù)內(nèi)容上是非常相似的：都由逆變器、整流器、驅(qū)動器、降壓轉(zhuǎn)換器和線圈組成。事實上，大多數(shù)業(yè)內(nèi)廠商都在同時開發(fā)這兩種技術(shù)的產(chǎn)品，例如，Infineon Technologies（英飛凌）提供6.78 MHz電磁諧振充電元件樣品，還同時提供105 ~ 205 kHz感應(yīng)充電半導(dǎo)體元件。

  無線充電應(yīng)用雖然仍處于初期階段，但產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)穩(wěn)固，大型半導(dǎo)體公司提供了同類最佳的電子元件。廠商的多樣性現(xiàn)在主要體現(xiàn)在整合端，無線充電正在從汽車到智能家具的各種新系統(tǒng)中嶄露頭角。

  技術(shù)集成商已經(jīng)為無線充電應(yīng)用做好了準(zhǔn)備。那些通常與消費電子產(chǎn)品無關(guān)的品牌，出現(xiàn)在了這個市場：例如，Ikea（宜家）在其HEKTAR臺燈中配備了無線充電發(fā)射器，而Duracell（金霸王）則在為星巴克生產(chǎn)Powermat無線充電板。

  這些公司與NXP（恩智浦）、IDT和英飛凌等電子公司合作，主要通過一種名為Qi的標(biāo)準(zhǔn)將其解決方案推向市場。事實上，無線充電標(biāo)準(zhǔn)最初始于兩個聯(lián)盟：Wireless Power Consortium（無線電源聯(lián)盟，開發(fā)Qi標(biāo)準(zhǔn)）和AirFuel聯(lián)盟（開發(fā)Rezence標(biāo)準(zhǔn)），現(xiàn)在Qi標(biāo)準(zhǔn)確立了主導(dǎo)地位，并被大多數(shù)智能手機(jī)制造商所青睞。其中就包括蘋果公司，蘋果曾嘗試開發(fā)自己的無線充電標(biāo)準(zhǔn)。

  在本報告中，Yole分析師分析了整個無線充電生態(tài)系統(tǒng)，并提供了行業(yè)相關(guān)廠商在未來無線電力傳輸和無線充電領(lǐng)域的定位。

2018~2024年智能手機(jī)應(yīng)用無線充電接收器按技術(shù)細(xì)分的市場規(guī)模

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