兩年前，蘋果iPhone8/X系列手機橫空出世，讓不溫不火的無線充電概念再度翻紅?！皵[脫線纜的束縛”一直是無線充電的宣傳語，那么這種充電方式是否真的“自由”呢？實際上，現(xiàn)階段市面上商用的無線充電技術(shù)仍不能讓你完全擺脫“束縛”。

主要表現(xiàn)在：常見的電磁感應(yīng)技術(shù)無線充電最大充電距離僅為10毫米，充電時手機必須放在無線充電面板上；無線充電器包括插頭、數(shù)據(jù)線和底座，其尺寸并不算小，不適合室外工作的人士攜帶；無線充電能量轉(zhuǎn)化率大約在65%-75%之間，較低的轉(zhuǎn)化效率會引起充電底座發(fā)熱，可能會加速手機電池耗損……如果這類問題得不到解決，無線充電將很難取代有線充電。

“技術(shù)還不夠完善”對無線充電產(chǎn)業(yè)鏈提出了更高的要求。近日，《國際電子商情》小編匯總了無線充電全產(chǎn)業(yè)鏈信息，簡要分析了當前國內(nèi)外無線充電產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀。

一、無線充電的歷史

其實，早在1890年發(fā)明家、物理學(xué)家尼古拉·特斯拉（1856.07.10-1943.01.07）就提出無線充電的概念，雖然從理論上看其觀點具有可行性，但是由于條件限制最終未能實現(xiàn)。2007年，麻省理工學(xué)院研究團隊有了新突破，迅速推動了無線充電的研究和應(yīng)用。此后，各無線充電聯(lián)盟成立，并相繼制定了標準。2017年10月，支持Qi標準的iPhone 8、iPhone 8 Plus和iPhone X發(fā)布，無線充電重現(xiàn)在大眾視野。到現(xiàn)在，無線充電在智能手機、TWS耳機、智能手表等消費類產(chǎn)品上有了商用。

二、無線充電的種類

無線充電技術(shù)主要有四種：電磁感應(yīng)、磁場共振、微波方式、電場耦合式。其中，電磁感應(yīng)、磁場共振是當前應(yīng)用得最多的技術(shù)。

電磁感應(yīng)：電流通過線圈時會產(chǎn)生磁場，新生磁場對附近的線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢從而產(chǎn)生電流，電流將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。支持Qi標準的無線充電是電磁感應(yīng)式，該方式轉(zhuǎn)化效率較高，但傳輸距離僅在10mm范圍內(nèi)，且對擺放位置要求高，只能對準線圈一對一進行。該充電方式較多應(yīng)用在智能手機、手表等適合小功率無線充電的產(chǎn)品上。

磁場共振：該技術(shù)由能量發(fā)送裝置和能量接收裝置組成，當兩個裝置的頻率相同或在特定頻率共振時，就能進行電能傳輸。這種充電方式傳輸距離較遠（≤5m），支持多個設(shè)備同時使用，其傳輸功率較大，適合遠距離、大功率充電，多應(yīng)用于新能源汽車。不過，這種充電方式效率較低，傳輸過程中有較大的損耗，且距離越遠、傳輸功率越大，損耗就越大。另外，還要對使用的頻段進行保護，以免受外界因素干擾。

表1 四類無線充電優(yōu)缺點

三、無線充電標準

當前主流的無線充電標準有：Qi標準、AirFuel（AirFuel Alliance）、iNPOFi(invisible power field )技術(shù)、Wi-Po技術(shù)。

Qi是由無線充電聯(lián)盟(WPC，全稱Wireless Power Consortium)推出的“無線充電”標準。當前，在中國Qi無線充電器主要應(yīng)用在手機領(lǐng)域。在通用性方面Qi具備優(yōu)勢，任何品牌的產(chǎn)品，只要有Qi標識都可使用Qi無線充電器，并隨著技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，未來包括相機、電腦在內(nèi)的多類產(chǎn)品都將能使用Qi無線充電器。

AirFuel標準由無線電力聯(lián)盟(Alliance for Wireless Power，A4WP)與電源事物聯(lián)盟(Power Matters Alliance，PMA) 在2015年年初合并而成，致力于整合磁共振與磁感應(yīng)技術(shù)，推動統(tǒng)一的無線充電標準。支持該聯(lián)盟的成員超過195個，包括AT&T、Google、星巴克、高通、三星、Powermat、Ever Win Industries、Gill Industries、Peiker Acustic和SK Telecom等。

iNPOFi是一種新的無線充電技術(shù)，具備無輻射、高電能轉(zhuǎn)化效率、熱效應(yīng)微弱等特性。實驗室數(shù)據(jù)顯示，iNPOFi產(chǎn)品的充電傳輸效率高達90%以上。iNPOFi以一顆1/4個硬幣大小的芯片為核心，可集成到任何設(shè)備中，采用該技術(shù)的充電設(shè)備包含電源發(fā)射裝置、電源接收裝置，支持低電壓供電、兼容USB供電、還可低溫充電。

Wi-Po磁共振無線充電技術(shù)利用高頻恒定幅值交變磁場發(fā)生裝置，產(chǎn)生6.78MHz的諧振磁場，實現(xiàn)更遠的發(fā)射距離。該技術(shù)可應(yīng)用于手機、電腦、智能穿戴、智能家居、醫(yī)療設(shè)備、電動汽車等場景，通過藍牙4.0來實現(xiàn)通訊控制，可支持一對多同步通信，具有過溫、過壓、過流保護和異物檢測功能。

四、無線充電應(yīng)用

表格2 支持無線充電的各類產(chǎn)品

截至2019年8月，市面上有超過155款手機和多款智能手表、TWS耳機具備無線充電功能，它們均為支持小功率無線充電的消費電子類產(chǎn)品。

而大功率無線充電技術(shù)仍在研發(fā)測試階段，奧迪、寶馬、奔馳、沃爾沃、豐田等車廠以及高通等通信公司都在研發(fā)該類技術(shù)。其中，奧迪的無線充電技術(shù)方案主要針對傳輸過程中效率流失的問題；寶馬與奔馳合作研發(fā)的無線充電技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了寶馬i8車系上；沃爾沃也已經(jīng)完成了電動汽車車載無線充電系統(tǒng)測試。

目前，在國外也有一些成功案例，如2014年韓國鋪設(shè)了一條長達12公里的無線充電路段，車輛行駛在路上可邊開車邊充電；2018年7月，寶馬向市場投放了其電動汽車無線充電系統(tǒng)。電動汽車只需停放于充電底座正上方，按下啟動按鈕，即可開始充電。此系統(tǒng)支持安裝在私人車庫，其功率為3.2kW，3.5小時內(nèi)可充滿BMW 530e iPerformance PHEV的電池。

四、無線充電產(chǎn)業(yè)鏈梳理

無線充電主要由接收端和發(fā)射端組成。發(fā)射端與電源連接負責(zé)發(fā)射電能，無線發(fā)射線圈只能把能量傳遞出去而不能接收能量，接收端一般安裝在電子產(chǎn)品上，負責(zé)接受電能。其中，接收端的上下游產(chǎn)業(yè)鏈主要分為芯片、磁性材料、傳輸線圈、模組制造、系統(tǒng)集成。發(fā)射端的上下游產(chǎn)業(yè)鏈主要分為芯片、線圈模組、方案設(shè)計。

1.接收端技術(shù)壁壘高，國際企業(yè)占優(yōu)勢

無線充電領(lǐng)域接收端的芯片與系統(tǒng)集成設(shè)計的利潤較高，各占充電產(chǎn)業(yè)鏈三成的利潤，同時其技術(shù)壁壘也較高。接收端對芯片的大小、控制和穩(wěn)定性有很高要求，主要以IDT、高通、博通、ST、易沖無線、羅姆半導(dǎo)體為代表。系統(tǒng)集成方面需要手機系統(tǒng)設(shè)計積累，主要以IDT、三星、蘋果、易沖無線等企業(yè)為代表。

2.發(fā)射端國內(nèi)廠商性價比優(yōu)勢明顯

發(fā)射端芯片部分，國內(nèi)外參與的廠商眾多。一線廠商更看重定頻、FOD異物檢測功能和快充等性能，以國外芯片廠商為主，主要有IDT、TI、ST、ADI、高通、博通、東芝、NXP/Freescale、安森美等企業(yè)為代表。國內(nèi)廠商的產(chǎn)品性價比優(yōu)勢明顯，在發(fā)射端芯片市場上有較高的占有率，主要以中興通訊、勁芯微電子、上海新捷、易沖無線等企業(yè)為代表。

3.無線充電全產(chǎn)業(yè)鏈盤點

《國際電子商情》小編匯總了包括系統(tǒng)集成、方案設(shè)計、芯片、接收端模組/線圈、隔磁片、磁性材料等全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)供讀者參考。（如有疏漏，敬請諒解。）

表3 無線充電全產(chǎn)業(yè)鏈盤點

觀察上表可知，國內(nèi)無線充電產(chǎn)業(yè)鏈初具規(guī)模，技術(shù)壁壘較高的環(huán)節(jié)也有國產(chǎn)企業(yè)打入產(chǎn)業(yè)鏈。比如前文所述的系統(tǒng)集成、芯片環(huán)節(jié)，國內(nèi)的易沖無線在這兩個環(huán)節(jié)均有不錯的表現(xiàn)；磁性材料和傳輸線圈環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘相對較低，國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)爭奪市場的趨勢明顯；模組封裝制造環(huán)節(jié)的技術(shù)壁壘低，利潤非常低，主要參與者為國內(nèi)廠商；隔磁片、膠帶、雙面膠、點膠機等環(huán)節(jié)，國內(nèi)企業(yè)占比優(yōu)勢更加明顯，不過這或許意味著這些環(huán)節(jié)的利潤過低，不太能引起國際企業(yè)的關(guān)注。

五、技術(shù)仍待提升，標準還需統(tǒng)一

目前，市面上針對電動汽車的無線充電技術(shù)尚未有統(tǒng)一的標準。若新能源汽車主機廠的無線充電技術(shù)協(xié)議不一樣，那么終端的無線充電設(shè)備就無法生產(chǎn)和普及。根據(jù)規(guī)劃，2020年無線充電互聯(lián)互通的標準才會頒布，2022年，針對無線充電設(shè)施標準才會頒布，在這之前想要普及電動汽車無線充電非常困難。

值得注意的是，支持Qi標準的無線充電方式在手機上已有一定的出貨量，相信隨著技術(shù)的進一步完善，其出貨量將會有更大的提升。據(jù)Canalys預(yù)計，2020年全球智能手機的出貨量將為13.9億臺。如果無線充電在智能手機上的滲透率超過50%，以單價以20-40元的無線充電模組價格計算，未來手機無線充電的市場規(guī)模至少將超過139-278億元。

當然，新能源汽車的普及也將推動無線充電的發(fā)展。據(jù)Allied Allied Market Research數(shù)據(jù)顯示，未來8年內(nèi)，無線充電市場的復(fù)合年均增長率將會達到38.7%。對產(chǎn)業(yè)鏈而言，無線充電市場的爆發(fā)意味著巨大的商機，未來兼容性高的產(chǎn)品或?qū)⑹軣崤?，只有那些保證品質(zhì)的產(chǎn)品才能在市場中脫穎而出。

六、專業(yè)生產(chǎn)無線充電PCBA廠家

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