首页> IC> 正文

【芯观点】撬动更多场景的“下一前线”:坚持无线充电的苹果在坚持什么?

Carrie·2020-11-11·IC  来源: 爱集微

图片来源:网络

库克口中“史上最强的iPhone 12”,如果将其各个技术参数拆解来看,或许有那么几项似乎不那么强,甚至有点落后。比如——15W的无线充电。

2020年,“快充”成了手机的标配。在“电量焦虑”愈发凸显的当下,面对小米、OPPO、vivo、realme等手机厂商接连祭出的“百瓦快充”方案,苹果在快充和无线充电之间,则“不紧不慢”选择后者。

自2017年发布支持7.5W无线充电的iPhone X之后,苹果一直没有增大充电功率,曾经受到瞩目的AirPower也由于效率、造价等原因一直未正式商用化。此次,苹果全新升级的MagSafe无线充电,不再基于充电速度公有协议的Qi标准,将最大输出功率从7.5W提升至15W。这一次,为了“改善”用户体验,苹果还给无线充电器加上了磁吸技术,将无线充电器吸附在手机背面,可同时为苹果手表和手机充电,并且充电器没有与手机中央完美对齐,也可以正常工作。

苹果显然无意加入快充的竞赛。而无线充电的应用正在破圈中,带来的新场景以及上下游产业链机会,或许才是更吸引人的。

撬动更多应用场景的“下一道前线”

坚持无线充电的苹果在坚持什么?

“事实上,在无线充电方面,大家都想从中分一杯羹。国内也有很多厂商在跟进,不管是从充电协议层面还是芯片角度,或者是整个系统的角度,都有厂商在切入。”青桐资本投资总监王世魁对集微网表示。

回顾行业发展轨迹,苹果的一举一动向来都是行业风向标,清晰记得2017年苹果手机首次搭载无线充电技术的场景,沉寂多年的无线充电行业一夜回春。此后,华为、小米等国内智能手机厂商都齐齐发力,华为于2018年、2019年、2020年分别推出了支持15W、27W、40W无线充电的手机,小米则在2018年、2019年2020年分别推出了支持10W、30W、50W无线充电的手机,上个月小米还宣布首次突破了无线充电80W大关。OPPO则于2020年推出支持40W及65W无线充电的手机。

而对比苹果,在消费电子充电的赛道上却似乎逐渐落了下风。不过,王世魁对此指出,从0到1显然难度更大。“从有线到无线,这件事的难度肯定要大于从15W到45W。”而随着充电技术的发展、材料的更新,瓦数的提升是顺理成章的事。

苹果并非无意提升无线充电上的瓦数,但“快”显然不是其最迫切的目标,由无线充电这一技术而撬动的更多的消费场景才是。“但凡是一个电子系统,就一定需要电能。而无线显然比有线的体验要好得多。”王世魁指出。

根据头豹研究院的数据,截至2019年4月,全球范围内支持无线充电的手机已达155款。另据东吴证券报告测算,预计到2022年,智能手机无线渗透率将达60%,而可穿戴设备无线充电方案将成为主流、渗透率将达70%。

汽车领域更将为无线充电带来诸多应用场景。根据Research and Markets数据,至2025年电动车无线充电市场规模预计达4.07亿美元,2020-2025年期间的年复合增长率将达到117.56%。

颇为耐人寻味的是,此次苹果还在其官网发布的文章中强调:“客户也可以期待第三方制造商提供创新的MagSafe配件。”按照苹果的说法,其在保留了原始MagSafe专利的同时,还将其授权给Belkin等第三方开发商,他们可以基于该技术制造汽车充电器以及台式充电器。对此,科技媒体VentureBeat认为,通过第一方和第三方产品,MagSafe可以激发对苹果用户和整个移动行业的无线充电方案的新兴趣。

IEEE高级会员、河海大学物联网工程学院院长助理、物联网技术与应用研究所副所长韩光洁教授对集微网指出,“无线充电可以提升智能驾驶的体验。比如,车辆完成自动泊车后便自行开启充电,甚至基于无线充电的动态充电系统可为行驶状态下的车辆充电。”

还有更多的行业级应用可以让无线充电充分发挥优势。韩光洁举例,如医疗领域,将无线充电技术应用于便携式医疗设备,医护人员无需反复为设备充电,可以提高救助效率。在农业物联网中,如温室大棚,跨度大、区域广、内部环境复杂,采用一对多无线充电技术,无工作的传感器节点进行充电,能够提高自动化管理水平。此外,基于微波或激光的远程无线充电方式,还有望应用于人造卫星、航天器之间的能量传输,以及太空太阳能发电站给地球进行无线供电等场景中。

由此看来,经过多年的市场教育,用户已经了解并开始接受了手机的无线充电功能,苹果或许也开始了自己的下一步计划。

“无线化”终将一统江湖?背后的技术及上游产业创新机会

“有线变成无线是未来的趋势。我们现在能看到的‘线’将来有可能都会‘消失’。”王世魁说。

而归结起来连接的“线”无非就是两种,一种是“传输信号的”,一种是“传输能量的”。传输信号的无线传输技术,包括NFC、RFID以及WiFi、蓝牙等无线传输协议,通过将这些无线通信协议做到网络中,从而嵌入到日常生活的各个场景;传输能量的部分,就是无线充电技术。现在像电脑、电视等都还是有线充电,未来随着技术的发展这些线都可能去掉。

资料显示,无线充电又称感应充电、非接触式感应充电,是利用近场感应,由供电设备(充电器)将能量传送至接收装置,两者之间以电感耦合的方式传送能量,无需使用电线连接。与快充等有线充电相比,无线充电具有更高的安全性、灵活性以及通用性。安全性上,无线充电设备采用梧桐电接点设计,可有效避免触电风险,电力传送元件无外露,不会被空气中的水份、氧气等腐蚀,不会有在连接与分离时的机械磨损及跳火等造成的损耗;灵活性上,无线充电无需插放数据线,无需占用多个电源插座,可实现一对多充电;通用性上,无线充电兼容统一标准设备进行充电,无需担心因手机品牌不同导致的充电接口差异。

事实上,自今年以来,无线充电、无线反充已经逐渐成为旗舰智能手机的标配,功率也越来越高,但所采用技术层面都需要加入专门的充电线圈才能实现。

值得关注的是,今年5月6日,NFC标准官方组织NFC论坛宣布新的“无线充电规范”(Wireless Charging Specification/WLC)已经获得批准,将无线充电纳入NFC的应用之一。

这或许也是应用端倒逼上游技术创新的又一例。“如果做到把传输信号和传输能量集成到一起,这本身就是技术创新的重大突破。”王世魁说。

韩光洁认为,这对NFC应用场景落地有一定的产业引领作用。但他指出,NFC论坛目前主要将此项技术聚焦在耗电相对较低的物联网设备,包含使用电功耗同样较低的耳机、手表等配件。

具体来说,NFC规范使用了13.56MHz的基准频率,利用NFC通信链接来控制传输,通过发送持续的载波信号,实现向NFC标签的电力传输,进而建立通信通道。WLC规范则扩展了NFC的通信功能,加入了无线充电。

“未来预期也能借由NFC感应方式,通过手机直接补充电力。”他对集微网指出,预期未来本身不具备无线充电模组的手机,同样可以借由内置NFC提供反向无线充电功能。

王世魁判断,通过NFC通信协议传输信号过程中把一些微小的能量收集起来,可以做一些低电量的应用支持,看起来还是有机会的。

恩智浦大中华区移动设备市场及业务拓展总监李竞也非常认同消费应用端对于上游芯片技术的创新影响力。“基于NFC的无线充电是在NFC原有的三种工作模式(卡模拟,读卡器模拟和点对点数据传输)上的一个重大创新,拥有集成容易、成本低、功耗低、充电效率高等多项优势。”李竞透露,这一创新也得到了生态合作伙伴的大力支持,三星、华为都推出了基于NFC充电技术的产品。而恩智浦从2002年和Sony联合发明NFC这项技术标准开始,也一直致力于与生态合作伙伴一起推动应用的落地。

而无线充电应用趋势对上游芯片技术更直接的影响和要求则主要体现在芯片设计中的高压、大电流、高效率趋势。韩光洁指出,由于终端产品所需功率越来越大,及手机等终端产品适配器PD化(即PowerDelivery,电源传输管理),所有未来无线充电发射端供电大比例为PD适配器,接收端在大功率情况下主要通过电荷泵降压方式来提升系统传输效率及降低接收芯片温度。此外,芯片通讯技术带外化也将是未来趋势。韩光洁解释,随着无线充电传输功率更大化,在大功率传输下带内载波通讯方式高稳定性实现起来越来越困难,采用433蓝牙WIFI等带外通讯技术进行无线充电设备间通讯成为未来的趋势。

“产业链上下游之间要配合推进,需要全面梳理产业链,精准打通供应链,对于创新应用的拓展普及至关重要,厂商之间从单品竞争走向生态竞争是未来主流趋势。”韩光洁指出。

(校对/小山)

{{like_num}}

参与评论
{{i.user_info.nickname}} 作者 {{i.create_time | changeTimed}}
{{i.content}}
回复 · 全部{{i.comment_num}}条回复
{{i.like_num}}
{{reply.user_info.nickname}} 作者 {{reply.create_time| changeTimed}}
{{reply.content}}
@{{reply.to_user_info.nickname}}: {{reply.content}}
回复
{{reply.like_num}}
加载更多回复
暂无评论
没有更多了