無線充電器技術及市場趨勢

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無線充電器技術及市場趨勢

智能設備的充電器方式即將發(fā)生巨變，到2024年，智能手機無線充電器系統(tǒng)的出貨量預計每年將超過10億臺。

消費類市場是無線充電器技術的全球增長引擎

據(jù)麥姆斯咨詢報道，近年來，從智能手機到星巴克咖啡店的整合應用，無線充電器技術吸引了業(yè)界的廣泛關注。不過，無線充電器市場的發(fā)展仍將高度不平衡，并將主要面向消費類領域：例如，到2024年智能手機中的消費類無線充電器接收器預計將超過12億個，但純電動和混合動力電動車（EV/HEV）的無線充電器預計在2022年之前都不會得到市場應用，到2022年以后才會開始被高端汽車所選擇。

無線充電器技術及市場趨勢

無線充電器vs.有線充電器
一般消費類市場對無線充電器的需求較貼近，這與智能手機、智能耳機、智能手表等消費電子產(chǎn)品的普及有關。這些智能設備需要頻繁充電器，因此用戶總是身陷各種充電器線纜的“包圍”。由于無線充電器仍然是一個“早期”的市場需求，消費類無線充電器可能是一個緩慢的技術推動型市場。不過，由于市場的特殊性，技術集成商非常渴望新的差異化因素，而無線充電器就能很好地充當這一角色，因此，該領域的無線充電器應用要比預期的更快。
在智能手機行業(yè)，以及消費類服務和汽車市場，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的購買欲望，而咖啡店是否提供無線充電器服務，也可以產(chǎn)生完全相同的效果。
技術開發(fā)人員和集成商合力推動了無線充電器技術的應用，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、機場航站樓和餐館中都可以看到無線充電器發(fā)射器，而能夠在舒適的家中為多個設備充電器的墊子也正在開發(fā)中。鑒于這些創(chuàng)新，推動了通用電子產(chǎn)業(yè)向無線充電器兼容解決方案邁進。未來，隨著蘋果等手機制造商將更多的“無線”智能設備推向大眾市場，今天的假設將可能成為未來的標準。
對于其他大眾市場，無線充電器的出現(xiàn)絕對是“技術推動”型產(chǎn)物。
對于電動汽車來說尤其如此，在該領域，無線充電器在中期內(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。本報告針對每個細分市場提供了市場預測，并對必要的無線充電器組件進行了預估。
無線充電器，整個供應鏈的驅(qū)動力空氣凈化器電源適配器
塑造無線充電器行業(yè)的兩種技術
對于消費電子產(chǎn)品以及未來的移動應用，預計未來五年內(nèi)只有兩項技術會得到商業(yè)應用：感應充電器和電磁諧振充電器。這兩種方法在技術方面類似，但它們的特性卻差異很大。
感應充電器需要發(fā)射線圈和接收線圈之間的強耦合，因此需要發(fā)射器和接收器彼此非常靠近，并且處于特定的位置。這種充電器技術拋棄了電纜，但在充電器過程中，使用手機沒有帶來任何靈活性，而且手機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，這是目前可行的商業(yè)選擇。蘋果等手機制造商正在努力提高這項技術的充電器效率，然后再過渡到下一階段的無線充電器技術——電磁諧振無線充電器。
通過電磁諧振充電器，發(fā)射線圈和接收線圈可以弱耦合，但工作頻率相近。這使得設備可以在距充電器區(qū)域稍大的距離處使用，因此提高了充電器位置的自由度。這種新型充電器技術預計很快將在消費電子產(chǎn)品中得到應用，其現(xiàn)有原型產(chǎn)品能夠與支持Qi標準的手機配合使用。不幸的是，電磁諧振充電器仍然還不夠成熟，并且效率較低，這兩個障礙限制了它的市場應用。
盡管目前存在這些缺點，電磁諧振充電器的潛力仍為GaN（氮化鎵）元件制造商提供了一個誘人的預期市場，令它們從MHz范圍的電磁諧振技術（例如6.78MHz頻帶）獲利。這取決于產(chǎn)業(yè)是否會從當前的105KHz~205kHz頻段切換到更高的信號頻率。
電容無線充電器、激光充電器和微波充電器等其他技術，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用。
我們不太可能很快看到這些技術成功進入消費類產(chǎn)品領域。
本報告深入分析了感應充電器和電磁諧振充電器技術的物理和技術概念，并探討了其決定性要素背后的物理特性和技術。

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USB手機充電器生產(chǎn)廠家無線充電器產(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)做好了準備
技術開發(fā)人員已經(jīng)有效地解決了智能手機置于強電磁場中的復雜技術問題，并在短短幾年內(nèi)，一個專注于手機感應充電器的完整產(chǎn)業(yè)鏈就已經(jīng)行成。
值得注意的是，感應充電器的價值鏈與發(fā)展中的電磁諧振充電器非常相似。實際上，即使物理機制不同，兩者在技術內(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)這兩種技術的產(chǎn)品，例如，Infineon Technologies（英飛凌）提供6.78MHz電磁諧振充電器元件樣品，還同時提供105~205kHz感應充電器半導體元件。
無線充電器應用雖然仍處于初期階段，但產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)穩(wěn)固，大型半導體公司提供了同類較佳的電子元件。廠商的多樣性現(xiàn)在主要體現(xiàn)在整合端，無線充電器正在從汽車到智能家具的各種新系統(tǒng)中嶄露頭角。
技術集成商已經(jīng)為無線充電器應用做好了準備。那些通常與消費電子產(chǎn)品無關的品牌，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器發(fā)射器，而Duracell（金霸王）則在為星巴克生產(chǎn)Powermat無線充電器板。
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的標準將其解決方案推向市場。事實上，無線充電器標準較初始于兩個聯(lián)盟：Wireless Power Consortium（無線電源聯(lián)盟，開發(fā)Qi標準）和Air Fuel聯(lián)盟（開發(fā)Rezence標準），現(xiàn)在Qi標準確立了主導地位，并被大多數(shù)智能手機制造商所青睞。其中就包括蘋果公司，蘋果曾嘗試開發(fā)自己的無線充電器標準。

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

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