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【市场】千亿无线充电市场 磁性材料企业迎来机遇
发布:2018-4-3

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iPhone 8 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WPC Qi 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


磁感应无线充电

磁共振无线充电

主流无线充电的方式对比

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%。

全球无线充电市场规模(亿美元)

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。

三星无线充电发射端拆解图

无线充电接收端模组构成

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。

无线充电产业链竞争格局(2017)

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。

无线充电产业链受益环节

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。

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。

按照接受端放置方式,无线充电发射端分为固定位置型、单线圈自由位置型和多线圈自由位置型,这些发射端对铁氧体产品的要求不尽相同。

隔磁片的作用

除了铁氧体外,铁基非晶和纳米晶也可用于无线充电。

MnZn 铁氧体和铁基非晶和纳米晶都可以用于发射端或者接收端,而NiZn 铁氧体只适用于接收端。铁基非晶和纳米晶的磁导率、充电效率要高于铁氧体,而且可以做到柔软超薄,在未来无线充电中应用潜力大。

此外,磁性材料在无线充电中还有可能充当定位功能,也就是磁吸式感应无线充电。比如Apple watch 的充电头和手表里面各有一个小磁块,小磁铁的目的主要是为了定位,让充电器和手表能够更准确的对准。


▲ apple watch充电头

磁性材料以日本TDK、村田、Murawa、Amotech、太阳诱电等实力突出, 国内横店东磁、信维通信、顺络电子等相对较强。横店东磁、TDK 是苹果新机无线充电功能中的铁氧体流延片的供应商。而三星是业内首家采用纳米晶作为屏蔽材料的企业,是日立和德国企业供货。

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。

▲无线充电发射端模组

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。

三星S7、S8 接收端为“NFC+MST 支付+无线充电”三合一无线充电模组, 可同时实现无线充电和三星pay 的功能,而三星pay 采用的是NFC/MST 两种通讯交易技术。

来源:磁性行业

重磅利好

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