三星中关在线

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2017年无线充电产业链走向成熟:(1)最近几年可以看到技术标准正在走向统一,同时无线充电的成本和充电效率正逐步向有线充电趋近,无线充电的限制因素正逐渐破除;(2)《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》的提出,明确要求到2020年突破电动汽车无线充电技术,实现即停即电,从国家层面对行业发展提出要求;(3)磁性材料的产量从2016年开始迎来拐点,全球智能可穿戴设备、智能手机、新能源汽车等保持着稳定增长的态势,随着市场的进一步扩大,用户对于终端产品续航能力的担忧与日俱增,对"无尾化"的要求越来越迫切,预计未来无线充电产业空间巨大;(4)今年下半年很多3C设备都计划支持无线充电技术,或将促进无线充电市场快速增长.
行业标准分歧,磁感应、磁共振无线充电方案齐头并进:目前世界各大知名企业形成了两大标准阵营,分别支持电磁感应和磁共振方式的无线充电,无线充电产品主要围绕两个阵营推出的标准进行生产.
电磁感应式是最早推出产品的方案,也是应用最广、支持产品最多的无线充电方案,谐振式具有传输距离较远,可支持多台设备等诸多优点,逐步受到业界重视和用户青睐,是未来无线充电市场的有力竞争者.
另外,其他无线充电方式如无线电波、WiFi充电发展较为缓慢,现阶段还无法与磁感应和磁共振式方案竞争.
无线充电上下游产业链概览:无线充电技术的产业链包含多个环节,根据上下游关系可以概括为:芯片、磁性材料、充电线圈、模组制造和方案设计五大环节.
其中磁性材料是无线充电产品的必备原材料,位于产业链的最上游;芯片和方案设计环节具有较高的技术壁垒,附加值最高,主要被国外的科技公司垄断,国内的公司更多的聚焦于线圈和模组制造两个环节,利润率较低,如果未来无线充电产品放量,则需要规模化的产能,国内公司凭借出色的生产能力和经验积累,仍能够得到较好的业绩释放.
无线充电市场产业链涉及公司(参见正文)风险提示:行业竞争加剧,无线充电商业化程度不及预期,支持无线充电力度低于预期.
Table_Title2017年08月29日无线充电系列一:市场培育十年砥砺,春风或至一朝勃发Table_BaseInfo新三板主题报告证券研究报告诸海滨分析师SAC执业证书编号:S1450511020005zhuhb@essence.
com.
cn021-35082062Table_Report相关报告新三板智报第十六期:制造业皇冠顶端的明珠,机器人与人工智能互利共进2017-08-27新三板日报(做市三周年新三板水火交融)2017-08-25四成新三板公司或接近历史估值底部2017-08-24新三板日报(年内第12家九典制药再破新三板公司最快"转板"记录)2017-08-24新三板日报(银行不得不做上市地选择题:新三板成新入口)2017-08-232新三板主题报告本报告版权属于安信证券股份有限公司.
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内容目录1.
写在前面:为什么2017年推荐无线充电.
41.
1.
需求+供给双剑合璧,无线充电将迎来突破性发展.
41.
1.
1.
用户体验为上,"无尾化"特征凸显.
41.
1.
2.
应用领域广泛,市场空间广阔.
61.
2.
限制因素正在瓦解:标准趋于统一+充电效率大幅提高71.
3.
政策助推,为无线充电发展保驾护航.
81.
4.
3C设备或大量支持无线充电,推动行业增长.
82.
行业标准分歧,磁感应、磁共振无线充电方案齐头并进.
82.
1.
无线充电的发展历史.
82.
2.
两大联盟对立,三大标准并存.
102.
3.
磁感应是打开市场的领头羊.
122.
4.
磁共振是未来市场的生力军.
132.
5.
其他无线充电方式133.
预热下篇:无线充电上下游产业链概览.
14图表目录图1:用户使用后对无线充电产品评价.
4图2:日常生活中"有线"的烦恼5图3:电动汽车有线充电的"难题"5图4:当前电动汽车有线充电的问题.
6图5:无线充电可以节省更多的空间.
6图6:无线充电可应用场景6图7:无线充电应用领域.
6图8:全球智能手机出货量7图9:全球可穿戴设备、平板电脑出货量7图10:三星GalaxyS6edge+无线充电测试7图11:三星无线充电器EP-NG9309图12:三星无线充电器EP-NG9509图13:三星无线充电器演变10图14:WPC发展历程10图15:WPC成员企业10图16:AFA发展历程11图17:无线充电原理12图18:电磁感应式无线充电原理.
12图19:谐振式无线充电原理13图20:无线电波充电原理.
13图21:WiFi无线充电技术14图22:无线充电市场产业链涉及公司.
15表1:无线充电发展促进政策.
8表2:早期无线供电技术的发展.
8表3:两大联盟特点比较.
11表4:无线充电标准对比.
113新三板主题报告本报告版权属于安信证券股份有限公司.
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表5:无线充电方式对比.
144新三板主题报告本报告版权属于安信证券股份有限公司.
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1.
写在前面:为什么2017年推荐无线充电(1)最近几年可以看到技术标准正在走向统一,同时无线充电的成本和充电效率正逐步向有线充电趋近,无线充电的限制因素正逐渐破除;(2)《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》的提出,明确要求到2020年突破电动汽车无线充电技术,实现即停即电,从国家层面对行业发展提出要求;(3)磁性材料的产量从2016年开始迎来拐点,全球智能可穿戴设备、智能手机、新能源汽车等保持着稳定增长的态势,随着市场的进一步扩大,用户对于终端产品续航能力的担忧与日俱增,对"无尾化"的要求越来越迫切,预计未来无线充电产业空间巨大;(4)今年下半年很多3C设备计划支持无线充电技术,或将促进无线充电市场快速增长.
本系列报告旨从全行业产业链的角度深刻剖析无线充电发展的市场前景,本报告是无线充电系列的第一篇报告,主要聚焦于当前无线充电行业的特征及未来发展空间.
1.
1.
需求+供给双剑合璧,无线充电将迎来突破性发展1.
1.
1.
用户体验为上,"无尾化"特征凸显无线充电已经成为消费者的迫切需求:根据无线充电组织AFA的2017年调查报告显示,消费者对插线式充电感到厌倦,希望能通过无线充电技术免去各种充电线的烦恼.
71%的受访者希望下一部终端设备支持无线充电,尤其希望手机能够率先支持无线充电,然后是笔记本电脑和平板电脑,半数以上消费者希望办公桌能够支持无线充电功能,并且有意愿为无线充电额外多花20美元买单.
另一国际无线充电组织WPC在去年12月份进行了一项全球调查,样本覆盖来自美国、欧洲和亚洲的2000名消费者.
在使用无线充电产品的用户中,90%的人对设备性能感到满意,他们认为无线充电设备让他们在家庭、工作和娱乐场所轻松方便地获得电力支持,并且住宅、办公室、汽车和酒店是最佳使用场合.
图1:用户使用后对无线充电产品评价资料来源:WPC根据WPC的调查报告还可以看出,在尚未体验无线充电的用户中,超过90%的人认为这项技术看起来有吸引力,其中79%的人有意图购买相关产品.
而全部的受访用户中有36%的人每天一次或多次感到电池焦虑,69%的人认为使用无线充电配件会降低他们的电池焦虑水平.
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图2:日常生活中"有线"的烦恼资料来源:华源磁业商业计划书随着电动汽车的放量,充电桩短缺的问题日益突出:无线充电安全性高,受天气影响小,节省道路空间,因此和充电桩相比更适宜运用于电动汽车,是未来发展的必然方向;同时充电站、充电桩等设备的建设速度也难以跟上电动汽车的增长速度,成为制约电动汽车发展的瓶颈,另外,现有充电桩设施被普通车占用的情况屡见不鲜,很多电动车主智能通过"飞线"方式来完成日常的充电工作,具有极大的安全隐患.
图3:电动汽车有线充电的"难题"资料来源:第一电动网这些问题出现的原因是由于目前普通的充电桩最多只能给两辆电动车充电,每个充电桩需要固定的位臵、电动车也需要固定的车位,这样就会占用跟大的空间,造成空间利用率的低下,对于停车位紧张的小区或者公共场所来说,是很难实现的.
如果一味的增加充电桩的数量,不仅会增加基础设施的预算和运维成本,还会使普通的停车位大大减少,这难免会出现普通油车占用电动车车位的情况,造成电动车主采用"飞线"方式给车充电,同时也会造成充电桩利用效率的而低下和资源的浪费.
如果采用无线充电装臵,则一个充电装臵可以为多台车充电,相邻车位可以紧密布臵,有效改善充电设施利用率低下的问题.
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图4:当前电动汽车有线充电的问题图5:无线充电可以节省更多的空间资料来源:安信证券研究中心制图资料来源:安信证券研究中心制图1.
1.
2.
应用领域广泛,市场空间广阔无线充电技术有着广泛的应用前景,可以应用于包括办公场所、机场、酒店、咖啡店、汽车等等场景,该技术可以应用于可穿戴设备、智能手机、电脑、医疗器材,车载充电、汽车无线充电等等应用领域,近些年来无线充电技术商业化进程加快,随着这些领域相关产品销量增加,无线充电相关产品具有广阔的市场空间.
图6:无线充电可应用场景图7:无线充电应用领域资料来源:德州仪器,安信证券研究中心资料来源:德州仪器,安信证券研究中心从2015年开始,各消费电子巨头纷纷推出具有无线充电功能的产品:包括苹果推出applewatch、三星推出S6/S6edge、S7/S7edge等,并逐步的推出更多的配备无线充电功能的消费电子产品.
根据TrendForce统计,2016年智能手机出货量为13.
6亿部,预测到2020年出货量可突破19亿部.
以单个无线充电模组30元计算,若渗透率达到50%,仅智能手机无线充电市场规模可以超过285亿元.
除运用于手机之外,由于无线充电技术还将用于智能手表、平板电脑等诸多消费电子终端产品,根据中商产业研究院预测,智能可穿戴设备、平板电脑到2020年将分别突破2亿台,市场空间也可达数十亿元规模.
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图8:全球智能手机出货量图9:全球可穿戴设备、平板电脑出货量资料来源:TrendForce,中国产业信息资料来源:Tractica,中国产业信息据政府对新能源汽车发展的规划,到2020年,我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆.
根据中商产业研究院的预测,到2019年无线充电市场将突破100亿美元.
1.
2.
限制因素正在瓦解:标准趋于统一+充电效率大幅提高无线充电技术具有方便、安全、空间利用率高等特点,能够解决智能手机充电线的束缚以及电动汽车充电桩短缺的问题,因此是未来充电技术升级的方向.
无线充电技术在过去的推广过程中,并非一帆风顺,主要原因在于存在标准混乱、充电效率低等问题,现阶段这些瓶颈已经逐渐被突破:2015年以前无线充电技术有三大标准组织,分别为A4WP、WPC的Qi标准以及PMA,三大标准都有不同的特点,对于各大厂商来说,由于技术的限制和成本的考量,难以在自己的产品线中只普及某一标准产品,而在2015年A4WP和PMA的合并在一定程度上缓解了标准混乱的问题.
图10:三星GalaxyS6edge+无线充电测试资料来源:中关村在线,安信证券研究中心以前的无线充电产品充电效率较低,损耗很大.
现阶段由于技术和制造工艺的提升,无线充电技术在低功率充电,如5W、9W等功率水平已较为成熟,WPC正在发布15W产品的Qi标准,以后会有越来越多的成熟产品推出,而未来充电效率则可达80%以上,具备大规模商用基础.
中关村在线利用三星GalaxyS6edge+的无线充电装臵做了对比测试,对于高达3000mAh的电池容量,使用有线充电从0到满电需要2个小时,使用无线充电板充满电则用了160分钟,从数据上来看整个过程的充电速率呈现平稳状态,在不到20分钟的情况下将电量充到了10%.
13.
616.
1717.
1318.
1619.
25051015202520162017E2018E2019E2020E全球智能手机出货量(亿全球智能手机出货量(亿部)1.
181.
231.
491.
792.
131.
571.
861.
91.
962.
0400.
511.
522.
520162017E2018E2019E2020E全球可穿戴设备出货量(亿台)全球平板电脑出货量(亿台)8新三板主题报告本报告版权属于安信证券股份有限公司.
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1.
3.
政策助推,为无线充电发展保驾护航2016年中国和美国行业相关机构根据市场发展需要,出台了相关的落地政策,助推新能源相关产业链快速、稳定发展.
中国国发委、国家能源局颁布的《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,明确要求到2020年突破电动汽车无线充电技术,实现即停即电,从国家层面对行业发展提出要求;而美国的汽车工程学会制定了行业的标准和技术规范,从专业、技术角度规范了电动汽车产业链的发展方向.
除此之外,地方政府如上海市政府为鼓励电动汽车发展,对无线充电等新技术给予补贴.
表1:无线充电发展促进政策时间颁发单位名称内容2016年4月国发委、国家能源局《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》1.
要求到2020年突破电动汽车无线充电技术,实现即停即电,甚至在行驶中充电;2.
形成技术标准体系;3.
研究无线充电场负荷管理并建设无线充电场示范工程2016年5月美国汽车工程学会电动汽车无线充电技术行业标准"SAETIRJ2954"规范了行业标准,获通用、福特、丰田等29家车企支持.
2016年5月美国汽车工程学会《纯电动/插电式混合动力及相关新能源汽车无线充电技术规范》明确乘用车方面无线充电使用频段,使无线充电器能够兼容其他不同厂商、充电站的设备2016年6月上海市政府《上海市鼓励电动汽车充换电设施发展扶持办法》对无线充电等新技术,对设备投资给予30%的财政资金补贴资料来源:国家能源局,美国汽车工程学会,上海市政府,安信证券研究中心1.
4.
3C设备或大量支持无线充电,推动行业增长苹果曝光的最新专利"双频天线的无线充电和通信系统"已通过美国专利局审核,主要内容是用WIFI为手机、平板充电.
2.
行业标准分歧,磁感应、磁共振无线充电方案齐头并进2.
1.
无线充电的发展历史无线充电的设想在一百多年前就已经出现.
在1890年,特斯拉就提出利用无线电波技术让电能像广播一样传遍全球.
最终,因为种种原因没能完成设想.
20世纪60~70年代,Raytheon公司演示了不利用导线去点亮点灯的实验方案,转换效率在54%左右.
20世纪90年代,美国宇航局把5.
8GHz的频率用来无线供电,转换效率达到82%.
2000年以后,无线供电技术越来越成为研究的热点.
2006年,东京大学开发出一片图书大小的柔软塑料膜片,在上面印刷半导体感应线圈,为家用电器无线供电.
2007年6月,麻省理工大学的团队公开演示了用直径60cm的线圈给2m之外的另一线圈上的60W灯泡供电,传输效率达到90%.
2008年,西雅图实验室的研究小组展示了磁共振无线供电技术,成功点亮了1m开外的60W灯泡,传输效率达到了75%.
2010年,第一辆无线充电电动车在韩国首尔大公园试运行.
表2:早期无线供电技术的发展年份事件1890年特斯拉提出了一个非常宏大的方案-把地球作为内导体,距离地面约60千米的电离层作为外导体,在地球与电离层之间建立起8Hz的低频共振,再利用地球表面的电磁波传电里,让电能像广播一样传遍全球20世纪60~70年代Raytheon公司做了大量的实验,使不利用导线去点亮点灯的实验方案变得可行,奠定了无线供电的实验基础.
他的直流转换效率在54%左右.
20世纪90年代为避免对2.
45GHz频段的干扰,美国宇航局把5.
8GHz的频率用来无线供电,1998年产生的印刷电偶极子整流天线阵转换效率达到82%9新三板主题报告本报告版权属于安信证券股份有限公司.
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2006年东京大学开发出一片图书大小的柔软塑料膜片,在上面印刷半导体感应线圈,厚度1mm,可以贴在桌子、底板、墙壁上,为家用电器无线供电.
2007年6月麻省理工大学的团队公开演示了用直径60cm的线圈给2m之外的另一线圈上的60W灯泡供电,传输效率达到90%2008年英特尔开发者论坛上,西雅图实验室的研究小组展示了磁共振无线供电技术,成功点亮了1m开外的60W灯泡,传输效率达到了75%2010年第一辆无线充电电动车在韩国首尔大公园试运行,开启了无线充电在汽车领域应用的先河.
资料来源:《无线供电技术的发展和应用前景》,安信证券研究中心尽管,21世纪无线充电成为各大研究机构、公司的研究热门,但是行业的整体商用化、民用化进程缓慢,真正让无线充电技术走向大众视线的还是三星公司对无线充电产品的大力推广.
作为行业领导者的三星,早已布局无线充电领域,2015年初,三星开始了大刀阔斧的新设计,将无线充电集成电路嵌入GalaxyS6和S6edge中,大力推广无线充电技术.
2016年,三星又创新性以无线充电台(EP-NG930)增强体验,它可让用户在充电时更方便地查看通知或观看视频,同时它还具有两个嵌入式线圈,允许手机在水平或垂直位臵上进行充电.
图11:三星无线充电器EP-NG930图12:三星无线充电器EP-NG950资料来源:三星官网资料来源:三星官网如今三星的标志性圆形无线充电器随着第四代可折叠式无线充电器(EP-PG950)的诞生而进一步发展.
它是盖乐世GalaxyS8的时尚辅助工具.
这款无线充电器可以充当充电垫和支架,垂直或水平放臵手机,用户在充电时还能以舒适的视角观看手机.
当定位为支架时,设备允许用户与他们的手机进行交互,例如打电话,查找歌曲或查看他们的通知,而不会中断其充电.
而且它非常容易折叠,更加易于携带.
10新三板主题报告本报告版权属于安信证券股份有限公司.
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图13:三星无线充电器演变资料来源:三星官网2.
2.
两大联盟对立,三大标准并存世界各大知名企业电磁感应和磁共振方式的无线充电形成了三个标准阵营,即电磁感应式的Qi标准和PMA标准,以及磁共振方式的A4WP标准.
2015年以后,PMA和A4WP合并,演变为两大标准组织,即WPC(wirelesspowerconsortium)和AFA(AirFuelAlliance).
Qi(WPC)标准,采用"电磁感应技术",需要近距离接触.
攻克了无线充电"通用性"的技术瓶颈,只要有Qi标识的不同品牌的产品,都可用Qi无线充电器充电.
是全球首推无线充电技术的标准化组织——WPC.
WPC推出的所有可再充电电子设备兼容的国际无线充电标准,根据WPC官网披露,截止到目前,成员企业已发展到236,注册WPC的品牌已经达到152,而这一数据在2015年时仅仅为86.
图14:WPC发展历程图15:WPC成员企业资料来源:WPC资料来源:WPC2012年PMA(PowerMattersAlliance)成立,为符合美国电气和电子工程师协会标准的手机和电子设备提供无线充电标准,与Qi标准形成直接对抗.
A4WP(AllianceforWirelessPower)由三星、高通公司以及Powermat等在2012年共同创立的联盟,围绕较为成熟的磁共振方式的无线充电推出A4WP标准.
采用该标准的技术,可以实现较远距离的无线充电.
2015年PMA和A4WP合并为AFA组织,由此AFA同时具备PMA的感应式标准和11新三板主题报告本报告版权属于安信证券股份有限公司.
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A4WP的谐振式无线充电标准.
图16:AFA发展历程资料来源:AFA官网虽然WPC成立较早,经过近十年的发展,积累了236家企业的支持,支持Qi产品也达到了726款,但是AFA所采用的谐振式无线充电技术吸引了很多企业的支持,近年来迅速发展壮大,目前,认证的产品多达60多款,合作的成员企业也多达100多家.
两大联盟所采用的技术不同,Qi标准目前支持的功率在15W以下,频段在100~205kHz,距离比较短,在5~7mm以内,而AFA标准的磁共振式无线充电技术支持充电功率达到16W,距离达到50mm,更够给用户更加自由的充电体验.
表3:两大联盟特点比较联盟标准推出时间主要成员采用技术支持产品下一步计划WPCQi2008年三星,LG,华为,苹果,NXP,海尔等236家感应式LGG6,三星GalaxyS7等726款接收端拓展至60瓦特,家居设备拓展至2000瓦特功率传输;拓展至35mm距离充电AirFuelPMA2012年Google,星巴克AT&T感应式三星Galaxys6,note5,黑莓Priv,LGG3等60多款发射功率达到50瓦特,接受功率达到30瓦特,充电距离拓展至50mm,高功率的多台设备充电A4WP2012年高通,三星,Powermat等谐振式资料来源:WPC,AFA从理论上来说这一无线充电技术相比Qi拥有许多优势.
比如,AirFuel可以在几英寸的距离内为设备进行无线充电:即便你的无线基座设备放在桌下,它也仍然能为桌上的手机充电.
在另一方面,AirFuel技术的倡导者则强调,AirFuel无线充电技术更易于安装,该标准对于设备位臵的摆放要求也更加宽松一些.
尽管如此,但是现阶段WPC在产品应用方面更加成熟,因为无论如何用户都需要找到一块可充电的面板.
单就这一点来说,现有的Qi已经遥遥领先于AirFuel.
表4:无线充电标准对比组织标准版本工作频段最大功率距离其他WPCQiV1.
0~V1.
1100~205kHz5W5~7mm以内带内通信,支持外物检测QiV1.
2100~205kHz15W5~7mm以内带内通信,支持外物检测QiV1.
3(开发中)100~205kHz待定感应式5~7mm谐振式45mm增加谐振式充电,向前兼容Qi标准的V1.
1和V1.
2AFAPMA277~357kHz5W5~7mm以内带内通信,支持外物检测A4WP6.
78MHz10~16W50mm带外通信,2.
4GHz蓝牙,支持多个设备充电资料来源:WPC,AFA,安信证券研究中心12新三板主题报告本报告版权属于安信证券股份有限公司.
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或许,现阶段还无法在预定的民宿沙发客上找到Qi充电设备,但你却很可能在豪华酒店的大堂、咖啡厅看到Qi无线充电设备的身影.
目前,英国境内的部分麦当劳餐厅以及世界移动通信大会的多个展位上都已经出现了Qi无线充电设备和基座.
集成设备公司DeviceTechnology技术产品营销总监劳伦斯-麦凯瑞(LaurenceMcGarry)表示:"现在几乎所有东西都得向后兼容Qi标准.
"因此,AFA联盟短时间内还难以超越WPC,两大联盟呈现了在对立中蓬勃发展的态势.
2.
3.
磁感应是打开市场的领头羊目前主流的无线充电方式主要有电磁感应式、谐振式和无线电波等方式.
其中电磁感应式是应用最广、支持产品最多的无线充电方案,谐振式具有传输距离较远,可支持多台设备等诸多优点,逐步受到业界重视和用户青睐,是未来无线充电市场的有力竞争者.
无线电波方式由于损耗大,对人伤害大等缺点,在民用领域应用较少.
图17:无线充电原理资料来源:《无线充电器接收与发送线圈研究》,安信证券研究中心感应式无线充电,主要利用电磁感应原理,采用紧耦合变压器实现功率无线传输.
输入的能量经整流滤波变成直流电压输出,再经高频逆变成交流电压信号加载到补偿后的紧耦合变压器的原边,按照原副边线圈匝数比,副边线圈感应原边能量,经副边补偿和整流滤波得到所需要的直流电.
紧耦合变压器的气隙宽度即能量传输距离,该气隙宽度直接影响变压器的能量转换效率,一般是气隙宽度越小,变压器效率越高,因此,这也就决定了感应式无线能量传输技术的传输距离非常近,约为几个毫米.
图18:电磁感应式无线充电原理资料来源:《无线充电器接收与发送线圈研究》,电子发烧友,安信证券研究中心13新三板主题报告本报告版权属于安信证券股份有限公司.
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2.
4.
磁共振是未来市场的生力军谐振式无线充电的原理与声音的共振原理相同.
对于两个振动固有频率相同的音叉,一个振动发出声音,当振动频率经过共振频率时,另外一个便会产生共振.
同样的,当磁场中的发射线圈以共振频率发射能量信号时,接收端会产生谐振,从而产生电流信号给设备供电.
图19:谐振式无线充电原理资料来源:《无线充电器接收与发送线圈研究》,安信证券研究中心磁耦合谐振式无线充电与感应式无线充电不同之处在于该技术不仅提高了能量的传输距离,而且提高了能量的传输效率.
另外,谐振式无线充电不像微波对人体产生危害,由于人体作为非磁性物体,暴露在强磁场环境中不会有任何影响,再则,该技术实现能量传输的基本原理是共振,只有谐振频率相同的谐振体才有可能受到影响,所以不必担心其对人体及周围物体产生危害.
2.
5.
其他无线充电方式电磁波无线能量传输技术直接利用了电磁波能量可以通过天线发送和接收的原理理.
它的实质就是用微波束来代替输电导线,通过自由空间把电能从一处输送到另一处.
该技术可以实现极高功率的无线传输,但是在能量传输过程中,发射器必须对准接收器,能量传输受方向限制,并且不能绕过或穿过障碍物,微波在空气中的损耗也大,效率低,对人体和其他生物都有严重伤害,所以该技术一般应用于特殊场合,如低轨道军用卫星、天基定向能武器、微波飞机、卫星太阳能电站等许多新的、意义重大的科技领域.
图20:无线电波充电原理资料来源:《无线充电器接收与发送线圈研究》,安信证券研究中心14新三板主题报告本报告版权属于安信证券股份有限公司.
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表5:无线充电方式对比电磁感应式谐振式无线电波式充电功率5w-15w10-50w充电效率>70%>60%<50%使用频率范围100~205kHz6.
78MHz2.
45GHz传输距离数mm-数cm数cm-数m数m以上终端产品三星,诺基亚,摩托罗拉GillElectronics、WiTricity、ConvenientPower支持终端数单个多个资料来源:WPC、AFA、MTK近年来,Wi-Fi网络几乎随处可见,华盛顿的一个团队设想利用Wi-Fi路由器充当无线充电设备,给智能手机等设备进行充电,因此研发了一个"Wi-Fi供电系统".
该系统主要包括两个组成部分,一个是Wi-Fi接入点(路由器),另外一个部分是定制的充电传感器.
利用安装在硬件设备上的充电传感器接收射频信号(RF)中的电能,并将其转化为直流电进行充电.
该团队专门研发了软件的解决方案,可以让Wi-Fi路由器成为一个供电电源,与此同时扮演传统路由器的数据传输角色.
需要指出的是,这种Wi-Fi充电技术,并不需要对传统的无线路由器进行更换,只需要部署软件等方案,提供充电功能之后,并不会对互联网接入的功能造成影响.
虽然目前的Wi-Fi充电技术,暂时还只是实验阶段,离商用化还很漫长,但这仍然是一个了不起的成就.
随着技术成熟,未来的手机和消费电子设备用户,或许可利用Wi-Fi网络来充电.
图21:WiFi无线充电技术资料来源:电子发烧友3.
预热下篇:无线充电上下游产业链概览无线充电技术的产业链包含多个环节,根据上下游关系可以概括为:芯片、磁性材料、充电线圈、模组制造和方案设计五大环节.
其中磁性材料是无线充电产品的必备原材料,位于产业链的最上游;芯片和方案设计环节具有较高的技术壁垒,附加值最高,主要被国外的科技公司垄断,国内的公司更多的聚焦于线圈和模组制造两个环节,利润率较低,如果未来无线充电产品放量,则需要规模化的产能,国内公司凭借出色的生产能力和经验积累,仍能够得到较多收入.
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图22:无线充电市场产业链涉及公司资料来源:Wind,安信证券研究中心制图注:数据截止到2017年8月25日16新三板主题报告本报告版权属于安信证券股份有限公司.
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