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无线充电和USB-PD发展多年,为何还没普及

时间:2018-03-09 来源:21ic

近日,支持无线充电功能的手机大家庭,又迎来了3名新成员:iPhone 8、iPhone 8 Plus和iPhone X——它们都支持Qi无线充电标准。

之前,业内对于无线充电技术的市场应用前景态度不一,很多公司对无线充电市场化持观望态度。不过苹果的持续加码,可能推动无线充电技术应用领域的裂变。

无线充电前景光明

无线充电正在成为高端智能手机的标配功能,无线充电有望成为未来主流价位手机的发展方向。长距离无线充电技术进一步发展,大功率无线充电标准的推广,汽车制造商开发更先进的供电技术,这几个因素都有可能让无线充电进入到一个全新的台阶。

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根据市场调查机构IHS表示,全球无线充电市场规模将由2015年的17亿美元,快速成长至2020年的126亿美元,显示出无线充电市场惊人的成长潜力。

2015年以Qualcomm、Intel为首之A4WP与AT&T、Duracell为首之PMA合并为AirFuel Alliance无线充电标准组织,与WPC形成两大标准组织分庭抗礼之状态,而无线充电产业标准的日渐统合,亦有助于整体产业之健全发展。

尽管目前无限充电技术主要仍以电磁感应式为主,如Samsung Note 6的充电盘、Apple Watch充电座,都是利用此磁感应(Magnetic Induction)方式来充电,其主要优点是成本低廉,电力使用率高,但缺点是充电有效距离短、充电角度与方向限制多、无法多装置同时充电。

从目前的发展来看,智能手机仍然是无线充电最大的应用渠道,在2016年全球无线充电器的出货量大约有600万到800万台,在未来几年内将保持30%到40%的年增长率。2016年具备无线充电技术的手机占智能手机总出货量的10%,在今年这个数字会进一步上升,在接下来的几年内,无线充电将有可能像全面屏,指纹识别一样成为主流价位手机的基本特性。

USB-PD何去何从

与此同时,另外一个充电标准也在成为手机的标配,那就是USB-PD。

众所周知,快充标准天下纷争,目前针对移动设备的有线快充标准就有10多种,既有来自高通、联发科芯片组厂商的协议,又有来自三星、华为等OEM厂商部署的各自专有协议,还有从计算机扩散到移送设备的USB-PD。

基于USB-PD 3.0的PPS有望实现对高通QC4.0/3.0、联发科PE3.0/2.0、华为、OPPO等主流快充方案的收编。USB-PD目前广泛应用于苹果新款MacBook系列笔记本、小米笔记本,以及市面众多品牌的旗舰手机上。

然而,当今主流的USB-PD系统的充电效率依旧显然高于无线充电。因此,短时间内即便终端厂商将积极在手机导入无线充电功能,主流的USB-PD也不会在短时间内被淘汰;无线与有线充电功能,将同时存在在单一设备上。

针对此趋势,日前罗姆体针对应用范围包含智能型手机、笔记本电脑、平板计算机、行动电源等等100W以下的行动装置,开发出新电池充电IC「BD99954GW/MWV」。

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智能手机引爆两大充电市场

智能手机的无线充电功能可谓是实现“无障碍”体验的典型例子,你在每次放下和拿起手机之间的碎片时间里,即可通过这项功能为手机充电,让你完全不用刻意去做插拔线缆这件事情。也难怪,希望带给用户更多功能升级的苹果公司终于在今年为新的iPhone8/8 Plus以及iPhone X配备了无线充电功能。

但是,无线充电并非是什么新奇的技术,早在功能机时代,夏普、诺基亚等品牌就已经推出过无线充电手机。

三星从GalaxyS6时代开始,旗舰机型就都支持无线充电了。可见无线充电并没有什么技术难度,唯一的要求就是机身后盖必须是非金属材质,比如玻璃、塑料或者陶瓷都可以。

再之后,支持无线充电的手机品牌越来越多,包括索尼Xperia Z4v、谷歌Nexus 6、摩托罗拉Droid Turbo、诺基亚Lumia 930和YotaPhone 2等都开始支持无线充电。可惜的是,手机无线充电虽然发展了那么多年,可是一直到现在,手机无线充电始终没能取代有线充电技术成为充电技术的主流。

而今,作为当下最流行最火的iPhone推出了无线充电技术,而且还在发布会上大肆的宣扬了一番手机无线充电的好处,作为几次推出划时代产品的苹果公司,也正在改变无线充电市场低迷的情况。

此外,智能手表也是一款常常需要充电的设备,然而如此小巧的机身,再设有充电口或者充电触点都让充电变得不太方便。

罗姆的发展策略

为了应对无线充电和USB-PD这两大市场,罗姆推出了业界首创的充电系统双输入方式,使两种充电方式的导入更容易。而且还搭载充电适配器判定功能,无需微控制器即可进行充电切换。双输入充电系统无需搭载并调整(充电路径切换、防止电流逆流)单独处理时所需的外置部件、晶体管和电阻器,不仅安装面积更小,还有利于大大减轻设计负担。

虽然2012年诺基亚发布Lumia 920时就已经实现了手机无线充电功能,但由于通用标准未形成,充电成本太高等缘故,无线充电这些年来一直没有得到广泛普及。

同时由于USB-PD的接口问题,在推出之后一直得不到有效的推广,这几方面因素都抑制了无线充电和USB-PD市场的发展。

但是,我们相信随着iphone对于无线充电的采用,以及USB-PD相关问题的解决,在罗姆这类芯片厂商的支持下,尤其是当无线充电和USB-PD这两大技术合二为一的情况下,无线充电和USB-PD必将迎来爆发。

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