无线充电深度报告

　　2017年9月13日苹果发布的最新一代iPhone共包括iPhoneX、iPhone8和iPhone8Plus三款新品，均配备了无线充电功能，利用Qi无线技术，可实现最高可达7.5瓦的充电功率。

　　不仅三款iPhone和AppleWatch可以无线充电，AirPods同样也具备了无线充电功能。Belkin和Mophie也专为iPhone全新开发了两款无线充电器。

　　此外，苹果官方发布了全新的AirPower充电枕，将于2018年上市。AirPower充电枕同时可为最多三部兼容设备充电，比如最新款的iPhone、AppleWatch和AirPods，并且充电时不需要对准固定位置，只要将它们随意放在充电枕表面的任意位置就好。

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　　其实，无线充电 被市场重点关注始于2014年9月苹果发布的新品AppleWatch，它采用MagSafe磁吸方式无线充电，用户只需要将手表底部与充电底座相吸就可以实现充电，手表上不会出现数据接口。

　　自此，为了省去难看的充电孔，减少进水或尘土的机会，无线充电基本成为可穿戴设备的标配。

　　三星是智能手机应用无线充电的代表，三星从盖乐世GalaxyS6起全面推广无线充电，之后的GalaxyS/edge、GalaxyNote智能手机都整合了无线充电功能，成为三星智能手机的重要看点。

　　三星全新系列的显示器产品(SE370)，在其底座上整合了手机无线充电模块。此外，索尼XperiaZ4v、谷歌Nexus6、摩托罗拉DroidTurbo、诺基亚Lumia930、YotaPhone2、OPPOFind9均采用了无线充电功能。

　　随着苹果三星手机支持无线充电，将进一步催化无线充电在手机的应用，主流手机厂商将迅速跟进。

　　2017年11月26日晚，金立发布的M7Plus加入了无线快速充电功能，充电功率高达10W。

　　此外，我们预计小米、华为、VIVO、OPPO等国产品牌手机将紧跟苹果创新步伐，陆续在下一代旗舰机中加入无线充电功能。

　　根据无线充电研究院报道，2018年即将发布的华为P11、小米7将配备无线充电功能。

　　四大催化剂共同推进，无线充电行业迎来拐点

　　除了苹果三星引领潮流外，手机等消费电子无线充电场景已经形成，无线充电标准逐渐融合以及无线充电技术逐渐成熟，这四大因素将共同催化手机无线充电行业迎来拐点。

　　手机等消费电子无线充电场景已经形成。

　　除了宜家的台灯底座、星巴克的吧台、全家便利店可为手机无线充电，据AppleInsider报道，2017年底苹果新发布了一份支持文档，列出了提供有兼容iPhone8的无线充电器的汽车品牌，包括奥迪、宝马、克莱斯勒、福特、本田、梅赛德斯-奔驰、标致雪铁龙、丰田、大众和沃尔沃等。

　　此外，蔚来汽车最新发布的ES8也搭载了WPCQi无线充电功能，可为苹果、三星等旗舰机型进行充电。

　　无线充电标准逐渐融合，从三足鼎立到两强格局。

　　目前市场上主流无线充电路线有电磁感应方式、磁共振方式、无线电波方式、电磁耦合方式等，最常用的是电磁感应方式和磁共振方式。当前手机上应用最多的是磁感应和磁共振，但微波方式可能是面向未来世界的无线充电方式。

　　WPC和AirFuel，已构成无线充电标准的两强格局。无线充电技术经过多年的发展，形成了三大标准组织，分别是A4WP，PMA以及WPC。WPC推出的Qi标准于2008年成立，是行业内成立最早，用户和会员数是最多的组织，处于商用化的领跑地位。

　　PMA和A4WP均是2012年成立的，处于相对落后地位。在三大阵营中，A4WP采用磁共振技术，WPC和PMA采用磁感应技术。WPC使用的电磁波频率是100-205kHz，而PMA则使用频率为277-357kHz的电磁波。

　　2015年，A4WP与PMA在宣布合并，并更名为AirFuel联盟，联手力拼无线充电市场。至此，无线充电标准之争也从三足鼎立(WPC、A4WP、PMA)格局演变为两强争霸态势(WPC、AirFuel)。

　　WPC联盟的Qi标准需要一个充电板，然后需要对准才能充电。从用户体验来看，对准和插线是差不多的。以高通和Intel为首的AirFuel联盟推出的标准希望在一个大平面上都可以充电，但是技术很不成熟，现在还没有产品采用，WPC联盟为目前主流的技术方向，未来可能改进成AirFuel联盟所倡导的自由位置的技术特点。

　　现在WPC联盟的规模大，同时2017年2月份，苹果加入WPC联盟，带动很多产品向WPC战队靠拢，包括奥迪，宝马等车上的应用，家居产品的应用。

　　效率、功率、发热、超薄等技术问题逐渐攻克。目前，Ti、IDT、松下推出成型的方案，充电电流可达800mA，配上合适的感应线圈效率可达70%以上。

　　多模化在不改变两大标准的情况下降低了产业化门槛。高通、英特尔、联发科等处理器大厂，德州仪器、博通、IDT等独立晶片厂，以及致伸、十铨等模组厂，都在推广兼容磁感应与磁共振接收器的多模无线充电系统单晶片(SoC)，期待抢占无线充电市场商机。

　　预计到2024年，无线充电市场规模达150亿美元。据IHS数据，2016年全球无线充电接收端产品出货超过2亿件，其中与智能手机相关的接收端出货超过1.6亿件，超过8000万件无线充电发射端与其配售。

　　预计2017年将有3.25亿无线充电产品，其中智能手机约有3亿，而其无线充电功能都用到了Qi技术。另外，发射端约有0.75亿规模。

　　预计到2020年，无线充电接收端出货量将突破10亿件，发射端在2021年也将达约5亿件的规模。根据IHS的预测，全球无线充电市场规模将从2015年的17亿美元增长至2024年的150亿美元，年复合增长率达到27%。

　　产业链逐渐成熟，国内厂商切入线圈磁材模组

　　无线充电分为发射端和接收端，发射端包括芯片、振荡器、功率放大器、线圈、PCB、被动器件、电子变压器、结构件等。接收端又可以分成芯片和模组两个大部分。

　　无线充电产业链主要包括方案设计、电源芯片、磁性材料、传输线圈、模组制造。电源芯片、磁性材料以及传输线圈是整个无线充电产品最为关键的三大零部件，不管是技术含量还是产品附加值都相对较高。

　　而相比之下，模组制造环节的技术含量相对较低，与其他电子零部件的制造工艺相差不大，国内厂商在这一环节向来具有优势，能够快速切入。

　　无线充电产业主要的利润中心是方案设计公司和电源管理芯片厂商。

　　其中方案设计公司利润占比达到了32%，电源管理芯片公司利润占比达到了28%，磁性材料公司利润占比达到了20%，传输线圈公司利润占比为14%，而模组制造厂商的利润占比只有6%。

　　如果以发射端和接收端来计算的话，那么利润则主要在于发射端，发射端的利润占比超过60%，而接收端利润占比只有30%左右。

　　芯片:多模化发展，国外厂商垄断

　　电源芯片主要包含发射端Tx和接收端Rx芯片，Tx负责将输入电源按照特定频段的无线电信号(Qi、PMA、A4WP均规定了不同的频段)发送给对方，Rx负责将无线电信号转换为电能，从而完成充电过程。

　　目前IDT已经能够提供Qi、PMA、双模(Qi+PMA)和Airfuel等多种标准的解决方案;TI最初主要是基于Qi标准，目前已经支持Qi1.2标准，同时也提供WPC协议的发射端和接收端以及PMA的接收端方案;MTK则针对WPC的Qi标准和Airfuel的Rezence标准都有相应的解决方案。

　　无论是接收端还是发射端，芯片市场主要是被国外芯片厂商所垄断，如高通、博通、TI、IDT、NXP还有台湾的MTK等，如三星S7，其发射端控制芯片采用的是IDTP9035A芯片，而接收端则是采用IDTP9221芯片。

　　根据充电头网报道，预计小米、华为也将采用IDT无线充电方案。iPhone8无线充电发射端的芯片则是由TI公司提供。

　　值得一提的是，在接收端，高通、MTK等处理器厂商的芯片是集成在处理器中，而IDT、NXP、TI、博通等主要是作为一颗单独的芯片。iPhoneX、iPhone8和iPhone8Plus的接收端芯片由博通供应。

　　充电线圈:发射端单线圈到多线圈，接收端FPC到密绕

　　无线充电的接收端和发射端都需要充电线圈，接收端对体积要求更明显，发射端对功率和散热考虑更多。

　　接收端线圈分为FPC和铜线绕线圈，其中FPC相对更薄、尺寸更小，但是功率低，而铜线绕线方案产品尺寸则要大一些，不过其可以实现更高的功率，充电效率也更高。

　　发射端线圈层数有单层和多层之分，线圈又有单线圈和多线圈之分，而磁体主要有软磁体和永磁体两种。通过是采用磁吸的方案提高对准精度，再通过增大线全尺寸和数量来提高无线充电的覆盖范围。

　　三星S8接收端采用的是FPC+线圈方案,发射端采用铜线绕线方案。三星发射端从最初三星S65W升级到Note59W，再将单线圈设计升级到S7双线圈9W设计，直到最新发布的S8再次功能升级到三线圈设计，实现可折叠式无线充电板设计，使得消费者无线充电体验更加便利。

　　苹果iPhone8/X无线充电接收端采用的是FPC+线圈的方案。苹果即将推出的AirPower充电枕，可支持多个设备充电，推测内部应该有多个线圈组成，这些线圈笼盖了充电座的大部门区域。

　　2018年苹果的下一代iPhone无线充电接收端预计将采用线圈方案。

　　无线充电传输线圈的设计和制造与无线充电效率密切相关，线圈的设计需要上下游的密切配合，并且具有很高的客户定制化特征。主要的进入壁垒在于厂商的精密加工水平以及与上下游的衔接能力。

　　线圈做的好的国外企业有TDK、MURATA(村田)、松下等，国内企业的代表有立讯精密、信维通信、顺络电子等。此外，线圈制造过程中需要数控绕线设备，这方面田中精机的产品具有紧密的加工水平，同时能够满足定制化需求。

　　磁性材料:柔软超薄铁氧体or纳米晶

　　无线充电器主要用到的磁性材料有:钕铁硼永磁体、NiZn铁氧体薄磁片、MnZn铁氧体薄磁片、柔性铁氧体磁片;用软磁铁氧体材料制作的各种隔磁片作为无线充电技术的主要部件，在无线充电设备中起增高感应磁场和屏蔽线圈干扰的作用。

　　无线充电器对软磁铁氧体材料机能和产品尺寸、可靠性等要求较高，接收端对其要求更高。

　　模组制造:发射端壁垒较低，接收端考验设计

　　由于发射端(充电板)尺寸和材料不受限制，壁垒很低，能做的厂商很多。

　　发射端模组制造的技术含量和附加值相对较低，是最容易切入的环节，立讯精密、信维通信、硕贝德、顺络电子及多家代工厂都可以完成。

　　在智能手机轻薄化的趋势下，手机内部空间越来越小，零部件集成度越来越高，对手机零部件厂商的设计以及集成制造水平都提出了更高的要求。

　　接收端模组要求体积小、集成度高，设计时要兼顾手机内部电磁兼容，还要考虑手机外壳设计，因此设计和制造难度较大。在接收端模组制造方面，立讯精密、信维通信具备集成优势。