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拓展應(yīng)用新領(lǐng)域、提升使用新體驗(yàn),無(wú)線快充主導(dǎo)力量探索新政后技術(shù)突破之道

發(fā)布時(shí)間:2021-08-03 來(lái)源:伏達(dá)半導(dǎo)體 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】隨著手機(jī)和可穿戴電子產(chǎn)品性能的增強(qiáng)、應(yīng)用場(chǎng)景的豐富、以及5G使用場(chǎng)景的完善,消費(fèi)者對(duì)更便捷更快速的充電需求變得更加強(qiáng)烈,而無(wú)線充電的顯著便利性近年來(lái)成為用戶首選。Yole Development預(yù)計(jì)到2024年,支持無(wú)線充電的智能手機(jī)每年出貨量將超過(guò)12億臺(tái)。隨著中國(guó)本土半導(dǎo)體企業(yè)的快速成長(zhǎng),無(wú)線快充技術(shù)領(lǐng)域中國(guó)企業(yè)逐步領(lǐng)先全球同行。
 
“很多廠商的旗艦手機(jī)和耳機(jī)都具備無(wú)線充電功能,同時(shí)還有很多的智能家居、車(chē)載和音響已經(jīng)開(kāi)始集成無(wú)線充電模塊,未來(lái)無(wú)線充電市場(chǎng)還有非常廣闊的發(fā)展空間。”在近日舉辦的EEVIA第九屆年度中國(guó)電子ICT媒體論壇暨2021產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會(huì)上,伏達(dá)半導(dǎo)體無(wú)線充電事業(yè)部副總裁李锃表示。這家全球主要手機(jī)品牌無(wú)線充電方案合作企業(yè),成立七年即強(qiáng)勢(shì)搶占無(wú)線充電市場(chǎng)半壁江山的超大份額,實(shí)現(xiàn)了從技術(shù)跟隨到行業(yè)引領(lǐng)者的逆襲。
 
拓展應(yīng)用新領(lǐng)域、提升使用新體驗(yàn),無(wú)線快充主導(dǎo)力量探索新政后技術(shù)突破之道
伏達(dá)半導(dǎo)體無(wú)線充電事業(yè)部副總裁李锃
 
無(wú)線快充功率 “限高”新政下,在快之外尋求技術(shù)突破新維度
 
七年前那句“ 充電 5 分鐘,通話兩小時(shí) ”的手機(jī)廣告因抓住了用戶的痛點(diǎn)而讓消費(fèi)者哪怕直到今天也記憶猶新,從那時(shí)起快充成為手機(jī)的重要賣(mài)點(diǎn)之一,有線充電市場(chǎng)的功率競(jìng)賽堪稱放馬狂飆,短短幾年內(nèi)手機(jī)充電功率實(shí)現(xiàn)了從 20W、50W到突破 120W 的多連跳。前不久伏達(dá)也推出了宣稱業(yè)界功率最高的單芯片電荷泵快充芯片,創(chuàng)新的雙電芯快充結(jié)構(gòu)打破了單電芯充電的瓶頸,將充電功率從60W大幅提高到了120W,并有機(jī)會(huì)進(jìn)一步提升到200W。
 
然而,并行的另外一個(gè)賽道的無(wú)線快充的功率競(jìng)賽已經(jīng)被設(shè)置了“天花板”。年初,為有序使用無(wú)線電頻譜資源、維護(hù)空中電波秩序等原因,工信部無(wú)線電管理局發(fā)布了《無(wú)線充電(電力傳輸)設(shè)備無(wú)線電管理暫行規(guī)定(征求意見(jiàn)稿)》,規(guī)定自2022年1月1日所有生產(chǎn)、進(jìn)口在國(guó)內(nèi)銷售、使用的移動(dòng)和便攜式無(wú)線充電設(shè)備,額定傳輸功率不得超過(guò)50W。國(guó)內(nèi)無(wú)線快充的功率競(jìng)賽從此戛然而止。
 
從目前手機(jī)充電市場(chǎng)來(lái)看,50W 已是一個(gè)不低的功率水平,對(duì)于絕大多數(shù)用戶來(lái)說(shuō)暫時(shí)不會(huì)有太大影響。然而,作為在傳統(tǒng)無(wú)線快充市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵“KPI”,突然的“限高”讓方案廠商瞬間失去競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。在無(wú)線充電功率“限高”大環(huán)境下,業(yè)界該如何調(diào)整研發(fā)方向?又該如何提升無(wú)線充電的競(jìng)爭(zhēng)力?
 
拓展應(yīng)用新領(lǐng)域、提升使用新體驗(yàn),無(wú)線快充主導(dǎo)力量探索新政后技術(shù)突破之道
功率競(jìng)賽天花板之下,性能PK向充電效率轉(zhuǎn)移
 
“我們?cè)谧鲆恍┖?jiǎn)化架構(gòu)的創(chuàng)新,希望把無(wú)線充電的效率、成本和體驗(yàn)做得更好。這樣讓更多的機(jī)器、設(shè)備、可穿戴式的產(chǎn)品也用上無(wú)線充電。”李锃指出。此前在伏達(dá)的已經(jīng)量產(chǎn)的第二代67瓦無(wú)線快充產(chǎn)品從發(fā)射端到接收端已經(jīng)達(dá)到90%的效率。“未來(lái),伏達(dá)的第三代無(wú)線充電產(chǎn)品會(huì)將功率調(diào)整為50瓦,但是將繼續(xù)提升傳輸效率,逐步追平有線充電的效率水平。” 李锃強(qiáng)調(diào)道。
 
良好的體驗(yàn)是無(wú)線充電區(qū)別于傳統(tǒng)有線充電的最大賣(mài)點(diǎn),而如何實(shí)現(xiàn)更好的充電體驗(yàn)是在功率“限高”后產(chǎn)品差異化的關(guān)鍵。“無(wú)線充電接收芯片是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng),一個(gè)芯片要同時(shí)處理功率、協(xié)議、算法。在伏達(dá)看來(lái),做更好體驗(yàn)的無(wú)線充電產(chǎn)品可以有很多努力的方向,例如:接收芯片軟件算法全面兼容市面上符合WPC認(rèn)證的所有發(fā)射端;讓手機(jī)不但可以作為一個(gè)無(wú)線接收端,還可以作為給其它的電子設(shè)備做反向充電端,為手表、耳機(jī)反向充電。” 李锃解釋道。李锃還分享了一個(gè)伏達(dá)無(wú)線充電方案實(shí)現(xiàn)的一個(gè)獨(dú)特體驗(yàn)——獲得專利授權(quán)的“一觸即發(fā)”無(wú)線充電功能,避免了市面上一些無(wú)線充電需要設(shè)置專門(mén)的啟動(dòng)按鈕來(lái)開(kāi)啟無(wú)線充電功能的麻煩,基于一觸即發(fā)專利的充電產(chǎn)品只要把設(shè)備往上面一貼就即刻開(kāi)始充電,并且待機(jī)功耗跟原來(lái)一樣。
 
“目前終端用戶接觸的無(wú)線充電主要是磁感性充電,從使用便利性角度講,還停留在比較初級(jí)的階段。隨著伏達(dá)不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能,更多終端廠商采用無(wú)線充電模塊,更多的家居、車(chē)載、音響、公共設(shè)施提供無(wú)線充電功能,無(wú)線充電將突破固定充電底座的使用束縛,可以與插線板、移動(dòng)電源、音響等設(shè)備結(jié)合,在居家室內(nèi)、辦公室內(nèi)、超商門(mén)店,乃至公共場(chǎng)所無(wú)縫使用無(wú)線充電。” 李锃對(duì)無(wú)線充電廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景充滿信心。
 
其實(shí),無(wú)線充電技術(shù)還有一項(xiàng)基于磁共振的技術(shù)方案,可以以更便捷的方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離充電體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)更大的充電空間自由度。據(jù)悉,伏達(dá)為此已經(jīng)投入了多年時(shí)間技術(shù)研發(fā),也擁有相應(yīng)的專利和樣品。但受限于目前技術(shù)、產(chǎn)品成本等因素綜合考量,短期內(nèi)不會(huì)大規(guī)模商用。因此在未來(lái)數(shù)年內(nèi),提升并優(yōu)化磁感應(yīng)仍是主流的技術(shù)大方向。
 
入駐汽車(chē)前裝市場(chǎng),“80%”效能背后的技術(shù)揭秘
 
隨著無(wú)線充電技術(shù)的逐漸發(fā)展成熟,無(wú)線充電技術(shù)將不斷向消費(fèi)電子、車(chē)載等領(lǐng)域滲透,最終將形成廣泛的無(wú)線充電應(yīng)用場(chǎng)景。智研咨詢統(tǒng)計(jì),全球無(wú)線充電市場(chǎng)在2021年將超過(guò)1,100億元,車(chē)載前裝市場(chǎng)便是前景廣闊的市場(chǎng)之一,除了雷克薩斯NX300h、寶馬x3、領(lǐng)克01等中高端車(chē)型已率先搭載以外,越來(lái)越多的車(chē)型將開(kāi)始普及無(wú)線充電功能。
 
在研討會(huì)上,伏達(dá)首次向業(yè)界“官宣”已成功推出首款國(guó)產(chǎn)車(chē)載無(wú)線充電的解決方案。這套方案是基于工信部要求的最高輸出功率50瓦的無(wú)線充電發(fā)射端,在符合車(chē)載AEC-Q100的認(rèn)證的同時(shí),還可達(dá)到汽車(chē)無(wú)線充電前沿性能的80%效率。“與消費(fèi)電子無(wú)線充電端早已達(dá)到90%效率的成熟充電產(chǎn)品不同的是,由于汽車(chē)電子更高性能要求導(dǎo)致電路更加復(fù)雜,采用了諸多保護(hù)和限流及檢測(cè)功能電路,從而降低車(chē)載無(wú)線充的效率。同時(shí),為提高車(chē)內(nèi)頻繁晃動(dòng)的充電場(chǎng)景下的使用體驗(yàn),車(chē)載無(wú)線充電往往采用多個(gè)線圈,而多個(gè)線圈相互之間的磁場(chǎng)耦合也會(huì)進(jìn)一步降低效率。” 李锃解釋道。
 
由于汽車(chē)前裝無(wú)線充電方案都需滿足嚴(yán)苛的車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)工作溫度范圍、防水防塵、電磁兼容性等有更嚴(yán)格的性能要求,因此也都會(huì)影響無(wú)線充電模組的效率。“例如車(chē)規(guī)級(jí)對(duì)EMI有苛刻的要求,而無(wú)線充電是開(kāi)放的輻射磁場(chǎng),必在須設(shè)計(jì)中充分考慮以避免對(duì)外面其它的設(shè)備產(chǎn)生影響。因此,伏達(dá)研究并主動(dòng)降低了寄生參數(shù)、調(diào)整驅(qū)動(dòng)的速度和時(shí)間,從而不會(huì)對(duì)車(chē)內(nèi)其它電子產(chǎn)品產(chǎn)生干擾。” 李锃強(qiáng)調(diào)道。據(jù)李锃透露,目前市場(chǎng)上車(chē)載無(wú)線充電效率普遍為70%+,伏達(dá)能達(dá)到80%的車(chē)載充電效率依賴于其獨(dú)特的充電發(fā)射芯片架構(gòu),其中代表性是應(yīng)用了伏達(dá)獨(dú)創(chuàng)的SmartBridge架構(gòu),其擁有高可靠性和高集成度的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了將所有無(wú)線充電功能集成到一顆芯片中。
 
拓展應(yīng)用新領(lǐng)域、提升使用新體驗(yàn),無(wú)線快充主導(dǎo)力量探索新政后技術(shù)突破之道
伏達(dá)半導(dǎo)體無(wú)線充電發(fā)射方案進(jìn)化路線圖
 
打造無(wú)線+有線快充閉環(huán),充電新生派七年的龍頭成長(zhǎng)之路
 
作為一家成立于2014年的半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)公司,伏達(dá)對(duì)充電行業(yè)外似乎仍是一個(gè)新面孔,然而這并不影響這家企業(yè)在無(wú)線快充這個(gè)細(xì)分賽道上獨(dú)步鰲頭。當(dāng)前市場(chǎng)上采用伏達(dá)無(wú)線快充方案的企業(yè)包括華為、小米、Belkin等國(guó)內(nèi)外頂級(jí)廠商,近期諸多熱門(mén)機(jī)型如華為P40、小米11 Ultra、OPPO X3 Pro等,都搭載了伏達(dá)的無(wú)線快充方案。
 
拓展應(yīng)用新領(lǐng)域、提升使用新體驗(yàn),無(wú)線快充主導(dǎo)力量探索新政后技術(shù)突破之道
伏達(dá)半導(dǎo)體全領(lǐng)域快充方案戰(zhàn)略布局
 
正如前文提到,伏達(dá)在主打無(wú)線充電市場(chǎng)的同時(shí),其有線快充領(lǐng)域也實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)勢(shì)布局,前不久推出目前國(guó)內(nèi)單芯片充電功率最高100W的電荷泵有線快充芯片,并實(shí)現(xiàn)了98%的業(yè)界領(lǐng)先效率。“我們的產(chǎn)品涵蓋無(wú)線充電接收和發(fā)射芯片、有線快充芯片、顯示電源芯片、保護(hù)芯片與汽車(chē)電源芯片,實(shí)現(xiàn)了全場(chǎng)景充電閉環(huán)戰(zhàn)略布局。伏達(dá)是唯一提供有線和無(wú)線快充成熟方案的國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)。” 李锃表示。作為一家成立僅七年的新生企業(yè),通過(guò)對(duì)工藝、設(shè)計(jì)、封裝及電源系統(tǒng)構(gòu)架的全面創(chuàng)新,伏達(dá)已經(jīng)逐步積累了多項(xiàng)核心技術(shù)和專利,實(shí)現(xiàn)了市場(chǎng)占有率從零起步到行業(yè)領(lǐng)先的華麗蛻變。
 
 
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