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自从100年前物理学家尼古拉·特斯拉提出无线电力传输的设想，“无线充电”技能现已取得了极大的前进，但在商业化使用方面一向开展缓慢。直到最近几年手机无线充电流行起来，“无线充电”这一技能才为群众所熟知，在帮助手机用户脱节线缆羁绊的一起，开端浸透到更多使用范畴，小至TWS耳机和微型IoT传感器，大至厨房电器和电动轿车。

无线充电技能和规范

现在，完成无线电力传输首要有以下几种方法：电磁感应（Inductive）、磁场共振（Resonant）、射频微波（RF）。其间，选用电磁感应和共振技能的无线充电规范是无线充电联盟(WPC)的Qi规范；而AirFuel联盟则主推共振和RF技能。

电磁感应技能是现在商场上最为老练的技能，其基本原理是电流经过发送端线圈时发生磁场，对邻近的接纳端线圈发生感应电动势然后发生电流，然后完成电能从传输端向接纳端的搬运。WPC联盟的Qi规范便是选用电磁感应式的技能计划，这种方法转化功率比较高，可是传输间隔较短，仅为10mm左右。此外，这种方法对设备的放置方位有必定要求，充电时需求对准线圈1对1进行，对用户来说有点不太灵敏便当。

在所有的无线充电产品中，依据电磁感应方法的最多，既有日用小家电比方电动牙刷、电动剃须刀、无绳电话，也包含智能终端如手机，平板电脑等。现在，依据电磁感应方法的无线充电技能面对的首要应战在于充电设备摆放方位的严苛要求、充电间隔的局限性，以及线圈感应发热等。

三星和安卓阵营的手机厂商早就在其旗舰手机类型中添加无线充电功用，而苹果也于2017年发布iPhone8时开端支撑无线充电功用，它们都支撑Qi无线充电规范，为用户带来了很大便当。现已为一般顾客所了解的无线充电板便是一个无线充电发射器，只需契合Qi规范，都能够进行无线充电。在电磁感应技能使用方面，国内公司（包含芯片供货商、无线充电器厂商，以及手机和终端厂商）现已走在了无线充电职业的前沿。Qi在我国的使用产品首要是手机，这是第一个阶段，以后会扩展到不同类别或更高功率的数码产品中。

建立于2008年的无线充电联盟（WPC）现有联盟会员650多家，其Qi无线充电规范现已得到3000多个产品的支撑，其间包含2600多个发射器和充电产品。除了手机外，现在现已有超越120款轿车类型支撑Qi无线充电。

跟电磁感应技能相同，磁场共振技能也选用线圈，可是经过谐振的方法传输电能。以被苹果收买的PowerbyProxi为例，其无线充电技能原理大致如下：

1、主电压转换为高频交流电（AC）；

2、电流经过发射电路传输到发射线圈；

3、流经发射线圈的电流发生磁场，引起必定间隔内接纳设备中接纳线圈的谐振；

4、接纳线圈发生电流；

5、电流被接纳端电路转换为直流（DC），然后给接纳设备的电池充电。

共振技能比较感应技能的优势在于，接纳和发射设备不需求严厉耦合和对齐，只需松懈耦合即可完成无线充电，而且传输间隔也较远，能够到达50mm。

由A4WP和PMA兼并而成的AirFuel联盟建立于2015年，现正活跃推行共振技能和RF技能到手机之外的其它使用商场，包含物联、医疗设备和电动轿车等。

就现在无线充电技能规范和联盟来看，Qi联盟成员数量最多，包含TI、飞利浦、HTC、诺基亚、三星、索尼爱立信、百思买等知名企业都是该联盟的成员。不同品牌的产品，只需有Qi标识，都能够用Qi无线充电器充电——战胜了无线充电“通用性”的技能瓶颈。在不久的将来，手机、相机、电脑等产品都能够用Qi无线充电器充电，为无线充电的大规模使用供给了或许。

由于Qi联盟建立早、会员多、商场认可、兼容性强，所以Qi协议在小功率无线充电商场上，尤其是手机无线充电商场上具有肯定领导地位。

无线充电商场规模和增加趋势

据计算，2019年带无线充电功用的手机占出货量的份额约为20%，到2022年这一浸透率有望进步至35%。现在苹果的iPhone、AirPods和AppleWatch均已标配无线充电，而安卓手机的无线充电则正在从旗舰机向中低端机型浸透。据StrategyAnalytics计算，2021年全球有超越10亿部手机带有无线充电功用，TWS无线充电仓商场也有微弱增加。带有Qi认证标识的无线充电接纳设备（RX）约有5.15亿个，而无线充电发射器（TX）约为1.97亿个，这些设备包含手机、平板、可穿戴设备，以及轿车和公共场所的售后商场配件、嵌入式充电器等。

总的Qi认证设备出货量比较2020年增加30%，估计到2025年平均增加约为24%。从地域商场商场来看，亚太地区仍然是最大的无线充电商场，占比高达39%，其间我国商场是Qi无线充电遍及的首要驱动力。

手机产品仍然是无线充电职业重要的细分范畴，2021年手机范畴用无线充电商场规模约为68.7亿元，同比增加9.6%。跟着无线充电在手机上的使用越来越遍及，无线充电在其它各类终端使用中也会逐步鼓起。

依据商场调研组织BCCResearch关于无线充电发射器的陈述数据，2017年全球无线充电器商场规模为10.58亿美元，估计到2022年全球无线充电器商场规模将到达15.64亿美元，年复合增加率约为8.1%。另据一家国内威望市调组织猜测，在2021-2027年间，全球无线充电器商场将以19.8%的复合年增加率增加，其首要驱动要素包含国家双碳方针支撑、清洁动力遍及、移动通讯技能的开展等，这都将为无线充电的开展供给新的机会。

经过多年开展，无线充电职业现已构成完好的产业链，包含计划规划、芯片、线圈、磁性资料和模组制作等环节，其间计划规划占比30%；充电芯片占比28%；磁性资料21%；线圈14%；模组制作7%。在这些价值节点中，计划规划和芯片具有较高的技能壁垒，约占产业链价值量60%，首要被意法半导体、瑞萨和博通等世界芯片巨子所独占。国内企业在无线充电要害零部件商场也开端逐步变强，中兴通讯、信维通讯、美芯晟和英集芯等国产厂商在产品技能和使用规划方面都逐步挨近世界厂商。

无线充电使用场景和事例

多年来，一向都有学术和科技企业界研讨无线充电的技能和使用，但由于没有一致的规范，其使用仅限于特定范畴，一向没有进入干流商业商场。现在，技能相对老练了，职业规范规范也比较完善了，无线充电进入顾客日常日子和商业使用场景中应该是瓜熟蒂落的事了。智能手机的无线充电仅仅一个爆发点，接下来物联和新动力轿车将会带动无线充电更大的增加。

依照充电功率的巨细，无线充电的使用大致能够分为如下类别：

a)微功率设备（<5W）：包含智能手表、TWS耳机、可穿戴设备、智能传感器、低功耗IoT设备和医疗设备等。AirFuel联盟主推的RF技能规范将成为这一细分商场的首要推进力。

b)小功率设备（5-15W）：智能手机是这一细分商场乃至整个无线充电商场的主导者，其它小功率电子产品还包含平板电脑、POS机、摄像头和智能家居设备等。WPCQi将持续主导这一细分商场，但AirFuelRESONANT规范也将得到更多选用。

c)中功率设备（30-65W，高至200W）：包含智能手机、平板电脑、笔记本电脑、机器人、无人机、扫地机、割草机、电动工具、小家电，以及工业物联设备等。传统需求刺进电源线充电的设备都有或许被无线充电所代替，再合作智能操控或显现功用，将让这个细分商场的传统设备勃发新的生机。这一商场也将成为WPCQi和AirFuelRESONANT规范的竞赛高地。

d)大功率设备（200W-25KW）：包含厨电、电动自行车、AGV和电动轿车等大功率电子电气设备。WPC在开展针对厨房家电、电动自行车和AGV等大功率设备的无线充电规范规范，AirFuelRESONANT规范在这一细分商场开展更快，其间最有代表性的便是从MIT独立出来的大功率无线充电技能公司WiTricity。

中大功率设备终端，尤其是手机端为代表的智能终端的充电功率敏捷提高，从一开端的充电功率只要5W到现在能够完成100W乃至更高的充电功率，而且部分类型手机还调配的反向无线充电的技能，能够为智能手表、TWS耳机等设备充电。手机端无线充电使用要战胜机体轻浮、功率、发热、对位、资料特点、空间约束和置入本钱等技能难点，故而手机内部的接纳端芯片规划技能更为杂乱且技能壁垒较高。

下面以美芯晟充电功率100W一起具有18W反向充电的无线充电接纳端芯片为例，来说明智能终端高功率使用的规划计划。经过选用自创的高功率RX+2:1电荷泵双芯片架构，该接纳端芯片MT5785集成了无线充电接纳功用所需的全部，可供给高达100W的输出功率，一起具有18W反向充电功用，转化功率到达98.5%，支撑WPC最新的BPP与EPP认证，一起支撑首要手机厂商的专有无线快充协议，可广泛使用于智能手机、笔记本电脑、电动工具等范畴。据了解，美芯晟现已成功研制并量产1W~100W无线充电接纳端和发射端全系列芯片，部分要害性能指标处于职业领先水平，终端产品覆盖了小米、荣耀、传音等知名品牌。

无线充电芯片厂商

具有无线充电技能和芯片产品的世界厂商包含：瑞萨（收买IDT和Dialog）、ST、博通、NXP等一流芯片厂商。国产无线充电芯片厂商首要包含：美芯晟、伏达半导体、易冲无线、英集芯等为代表的芯片规划商。

无线充电在手机使用上的成功将推进这一新式充电方法往可穿戴设备、家电、电动工具乃至轿车等更多使用商场浸透，这为无线充电芯片开发商供给了更大的开展空间。以美心晟为代表的国产无线充电芯片厂商凭仗在手机无线充电范畴堆集的技能和商场经历，将在更宽广的无线充电商场抢占更多商场份额，乃至成为全球无线充电商场的领导者。

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