在無(wú)線(xiàn)充電標準未定之下，AirFuel與WPC對戰的硝煙已在廠(chǎng)商與市場(chǎng)之中彌漫。由于兩大陣營(yíng)旗下都兼有磁感應（MI）與磁共振（MR）技術(shù)，而且雙方各具優(yōu)勢，各有擁護者，尚難預測哪一個(gè)陣營(yíng)會(huì )奪得主流寶座。不少半導體廠(chǎng)商都同時(shí)加入兩大無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟，開(kāi)發(fā)出可同時(shí)支援兩種標準的多模無(wú)線(xiàn)充電芯片方案，以方便消費者使用，搶占更大無(wú)線(xiàn)充電市場(chǎng)。在單模方案依然占據市場(chǎng)主流地位的當前，集成多模方案，支持磁感應和磁共振的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)是否已經(jīng)成熟？還有哪些挑戰尚待攻克？未來(lái)會(huì )超越單模方案成為市場(chǎng)主流嗎？
芯片廠(chǎng)商提前布陣多模方案
目前，無(wú)線(xiàn)充電有兩大標準，WPC推出的Qi標準和AirFuel標準（PMA和A4WP合并）。從技術(shù)上來(lái)看，無(wú)線(xiàn)充電經(jīng)歷了幾個(gè)功率等級——5W、9W、15W，目前業(yè)界也提出了無(wú)線(xiàn)快充技術(shù)的概念。IDT大中華及東南亞區銷(xiāo)售副總裁陳宇表示，無(wú)線(xiàn)快充更多的是針對手機領(lǐng)域，通過(guò)無(wú)線(xiàn)充電的方式，為手機提供更大充電功率。目前主流做到9V/1A. WPC1.2 extended profile定義了中功率15w的標準。“IDT的無(wú)線(xiàn)充電芯片采用32-bit ARM–M0 MCU架構，可以靈活支持多種標準，并可為客戶(hù)定制專(zhuān)有協(xié)議。
另外我們注意到有線(xiàn)快充在向低電壓（5V）大流量（4A）的方向發(fā)展，這個(gè)也將影響到未來(lái)無(wú)線(xiàn)充電的快充標準，而IDT的嵌入式MCU方案能靈活應對標準的演進(jìn)。”宇說(shuō)。
IDT大中華及東南亞區銷(xiāo)售副總裁 陳宇
作為無(wú)線(xiàn)充電領(lǐng)域的領(lǐng)導廠(chǎng)商，IDT一直致力于Qi/PMA/A4WP三模兩種標準的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。“我們有業(yè)界最高效率，最高靈活性的全套無(wú)線(xiàn)充電解決方案。” 陳宇介紹稱(chēng)，IDT的產(chǎn)品線(xiàn)非常豐富，根據應用場(chǎng)景和功率等級，主要分為三個(gè)系列： 3w以下的Tx芯片P9235A-R和Rx芯片P9027LP-R，主要針對可穿戴/醫療/GPS tracking等應用, 兼容Qi標準； 5W對應標準的Qi充電市場(chǎng)，同樣包含Tx芯片和Rx芯片，分別為P9038和P9025AC； 15W的Tx芯片P9242-R和Rx芯片P9220-R，針對extended profile標準, 并同時(shí)支持PMA標準。據悉，IDT的產(chǎn)品都已在第一時(shí)間通過(guò)了相應認證。
陳宇透露，IDT的三模接收端芯片已經(jīng)可以提供樣片，未來(lái)的產(chǎn)品將向更高效率、更高集成度方向發(fā)展。
安森美半導體是AirFuel Alliance 和無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟(WPC)的會(huì )員，參與引領(lǐng)、指導并建立無(wú)線(xiàn)充電生態(tài)系統。其無(wú)線(xiàn)細分市場(chǎng)高級營(yíng)銷(xiāo)策略經(jīng)理AJ ElJallad認為，無(wú)線(xiàn)充電未來(lái)將成為電池供電的電子設備的標配。“AirFuel在技術(shù)方面具有優(yōu)勢，因為它現在可提供磁感應(MI)和磁共振(MR)兩種技術(shù)，具有批準認可的技術(shù)規格，并且還在著(zhù)手下一代非耦合技術(shù)。” AJ ElJallad稱(chēng)，安森美半導體已有支持MR(AirFuel)架構的產(chǎn)品，并且正創(chuàng )建產(chǎn)品系列以支持所有技術(shù)，即多模方案。
據AJ ElJallad介紹，安森美的產(chǎn)品是無(wú)線(xiàn)充電系統的構建模塊，用于電源管理和充電領(lǐng)域。其電源管理方案，涵蓋發(fā)射器中從墻壁到發(fā)射線(xiàn)圈或諧振器的電力傳輸，和從接收器中接收線(xiàn)圈或諧振器到電池的電力傳輸。在發(fā)射器(TX)方面，安森美半導體的高度集成電源管理PMIC(SCY6992)用于磁共振(MR)無(wú)線(xiàn)充電，處理從2 W至50 W的所有功率需求。該方案為設計人員提供TX端的雙芯片方案(PMIC及一個(gè)藍牙低功耗IC用于通信和控制)。在接收器(RX)方面，視系統的功率需求，無(wú)線(xiàn)充電功能可集成到單個(gè)系統級芯片(SoC)。“將來(lái)SoC用于可穿戴是一種可能的方案。不過(guò)，對于更高功率需求，集成一些元件將不是高能效的和優(yōu)化的，因此元件將繼續被外置作為分立的實(shí)現方案。”AJ ElJallad說(shuō)。
本土廠(chǎng)商深圳勁芯微電子有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“勁芯微”）總經(jīng)理邵禮斌介紹，目前勁芯微推出的無(wú)線(xiàn)充電Rx芯片包括CV8010、CV8013系列和CV8015系列，其中CV8010的功率為2W，主要針對智能穿戴市場(chǎng)，CV8013為5W，CV8015為10W、9V/1.1A，支持QC自動(dòng)識別。Rx芯片則有CV90318，功率為10W。“我們走的是Qi標準的路線(xiàn)，目前5W和10W的產(chǎn)品都已經(jīng)通過(guò)Qi V1.2的認證。”邵禮斌稱(chēng)，勁芯微多模產(chǎn)品的研發(fā)方向是支持Qi和PMA標準，目前推出的產(chǎn)品里面已有雙模的芯片，如CV8013D。邵禮斌透露，勁芯微很快還將推出15W的Rx芯片。
多模方案落地需直面成本和效率問(wèn)題
目前市場(chǎng)上雖然已經(jīng)出現了少數集成多標準的雙模和三模無(wú)線(xiàn)充電芯片，但是在市場(chǎng)化方面熱度并不高，市場(chǎng)仍然以單模為主。多模方案會(huì )不會(huì )只是過(guò)渡時(shí)期的熱門(mén)產(chǎn)品，在過(guò)渡期之后，單模磁共振會(huì )不會(huì )后來(lái)居上？
陳宇指出，從整個(gè)產(chǎn)業(yè)界的現狀來(lái)看，磁共振技術(shù)還沒(méi)有達到可成熟商用的階段。目前，業(yè)界并沒(méi)有一款集成方案的PTU IC，而且PTU的互操作性也將是一個(gè)問(wèn)題；另外還有很多技術(shù)問(wèn)題待解決，如EMI問(wèn)題，NFC可靠性問(wèn)題，手機接收靈敏度問(wèn)題，空電BLE啟動(dòng)問(wèn)題，效率問(wèn)題(小于60% VS 大于80% for MI)等。“從標準上來(lái)講，A4WP受限
于的效率和產(chǎn)品成熟度，磁感應的PMA主要受制于標準自身的發(fā)展。”陳宇進(jìn)一步稱(chēng)，除此之外，磁共振技術(shù)目前的發(fā)送端集成度不高，對元器件精度要求高，生產(chǎn)調試不易，成本下不來(lái)，效率相比磁感應低不少。“這些問(wèn)題如果得不到解決，A4WP將停留在概念很好、難以落地的境地。除非未來(lái)磁共振有了突破性的技術(shù)進(jìn)步，才有可能成為主流。”他預計，磁共振可能會(huì )在小功率設備上會(huì )先用起來(lái)，與磁感應技術(shù)直接競爭，但成本問(wèn)題依然不容忽視。
邵禮斌直言，由于受制于電磁輻射、成本和效率等原因，目前A4WP的商業(yè)化進(jìn)展并不順利，因此，多模方案除了增加成為外，并沒(méi)有太大意義。他認為，Qi標準的磁共振技術(shù)的商用化速度可能更快。不過(guò)，他同時(shí)也表示，還是會(huì )做多模方案的技術(shù)儲備。
AJ ElJallad對磁共振技術(shù)的發(fā)展前景則非常樂(lè )觀(guān)。“我們稱(chēng)MI為第一代無(wú)線(xiàn)充電，MR是下一代方案，在市場(chǎng)上MR取代MI只是時(shí)間問(wèn)題。這個(gè)過(guò)程將通過(guò)多模(MI兼MR)方案銜接，多模方案可讓用戶(hù)采用任意一種技術(shù)為他們的便攜式設備充電，這將為消費者提供從MI到MR的無(wú)縫邁進(jìn)。”他表示，隨著(zhù)安森美從磁感應(MI)方案邁向磁共振(MR)，多模(MR及MI)方案將在不久的將來(lái)開(kāi)始被采用。隨著(zhù)MR成為主要的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，多模將獲得行業(yè)更多的牽引力，并且這些方案還在被進(jìn)一步優(yōu)化和增強。
安森美半導體無(wú)線(xiàn)細分市場(chǎng)高級營(yíng)銷(xiāo)策略經(jīng)理 AJ ElJallad
至于究竟哪種無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)將用于市場(chǎng)，AJ ElJallad從兩方面進(jìn)行了分析。他認為，首先是消費者將來(lái)會(huì )使用什么技術(shù)，無(wú)疑多模(磁感應MI及磁共振MR)將是MI到MR的橋梁，不過(guò)這將取決于創(chuàng )建支持MR技術(shù)的基礎設施要花多長(cháng)時(shí)間。隨著(zhù)多模接收器越來(lái)越多地被用于市場(chǎng)，發(fā)射器將開(kāi)始更多地轉向MR發(fā)射器以支持將來(lái)的技術(shù)。二是便攜式產(chǎn)品將使用什么技術(shù)。在許多應用中如智能手機，多模實(shí)施可能是將來(lái)的標準，將無(wú)限期地支持MR和MI無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。其它產(chǎn)品如可穿戴、計算機可能不會(huì )支持多模，計算機可能只采用MR，因為MR可支持更高的充電和電力傳輸，這是筆記本電腦和二合一設備所需要的，而MI無(wú)法提供。而可穿戴設備由于其物理形態(tài)和功率要求，可能會(huì )繼續支持MI，但實(shí)際上在可穿戴設備中也需要MR方案。
“不過(guò)，MR用于可穿戴設備，面臨的挑戰之一是其功率需求遠小于其它設備，在多個(gè)設備使用單個(gè)MR墊的情況下，可穿戴設備將承受所需的更高的功率級別，導致?lián)p壞它。” AJ ElJallad稱(chēng)，安森美半導體能提供“動(dòng)態(tài)功率調諧”，從而使可穿戴設備能調節自身從發(fā)射器接收到的功率而不損壞電路。這樣，可穿戴設備可同其它更高功率要求的設備在同一墊上充電。他透露，該方案已通過(guò)驗證，如助聽(tīng)器設備可與智能手機同時(shí)在同一MR TX墊上進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電。
AJ ElJallad稱(chēng)，目前市場(chǎng)上已有支持多模兩種標準的產(chǎn)品，由HP顯示器底座開(kāi)始，有發(fā)射器，可支持MI和MR-Qi、AirFuel 磁感應和AirFuel磁共振。2016年在發(fā)射器(TX)方面和接收器(RX)方面，市場(chǎng)上將有更多的產(chǎn)品支持多模方案。
應用前景廣闊 手機是最大驅動(dòng)力
實(shí)際上，無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)并不是一項新的技術(shù)，不過(guò)真正受到大眾的普遍關(guān)注是在最近幾年。雖然無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)很熱，但進(jìn)展緩慢，目前支持無(wú)線(xiàn)充電的智能手機或電子產(chǎn)品依然寥寥無(wú)幾。
AJ ElJallad表示，無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)確是很老的技術(shù)，但優(yōu)化它用于現代電子和增強電力傳輸的能效是挑戰。陳宇表示，無(wú)線(xiàn)充電在手機領(lǐng)域是一項新技術(shù)，需要一段時(shí)間來(lái)讓市場(chǎng)和消費者接受這項技術(shù)，包括改變使用習慣，打消安全顧慮等。
不過(guò)，受訪(fǎng)企業(yè)皆表示，經(jīng)過(guò)這幾年的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)充電正處于一個(gè)高速發(fā)展的階段。“放眼全球市場(chǎng)，IDT累計出貨量超過(guò)100M，并且這一數字仍在快速上升。實(shí)際上，無(wú)線(xiàn)充電經(jīng)過(guò)這幾年的發(fā)展，以IDT的第三代無(wú)線(xiàn)快充芯片取得成功為標志，整個(gè)市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的階段。”陳宇表示，“預計到2017年底，全球一半以上的智能手機將配備無(wú)線(xiàn)充電功能。”
另?yè)蘒HS的統計數據顯示，2015年無(wú)線(xiàn)充電接收器市場(chǎng)的全球出貨量達到1.44億臺，比前一年同期成長(cháng)超過(guò)160%。AJ ElJallad稱(chēng)，這主要由三星Galaxy 6、6 Edge和Note 5及一些可穿戴設備如Apple Watch領(lǐng)航。他認為，今年將有更多以無(wú)線(xiàn)充電作為內置標準功能的產(chǎn)品推出。
眾所周知，要實(shí)現無(wú)線(xiàn)充電功能，必須有兩個(gè)部分：發(fā)射器，與電源連接，負責向廣闊空間發(fā)射電能；接收器，一般安裝在電子產(chǎn)品上，用以接收電能。這意味著(zhù)無(wú)線(xiàn)充電要真正普及，實(shí)現走到哪里充到哪里，除了便攜式設備里要集成無(wú)線(xiàn)充電Rx芯片外，在發(fā)射端，如咖啡廳、大型商場(chǎng)、酒店、會(huì )所等一些基礎設施上也需要布建無(wú)線(xiàn)充電底座。
無(wú)線(xiàn)充電的主要優(yōu)勢是能在產(chǎn)品中省去連接器，擺脫有線(xiàn)的束縛，設備可完全密封，防觸點(diǎn)腐蝕、防水防塵，還可釋放空間。這些特性無(wú)疑會(huì )給消費者帶來(lái)更好的用戶(hù)體驗。不過(guò)，當前無(wú)線(xiàn)充電行業(yè)主要是被智能手機驅動(dòng)。未來(lái)，無(wú)線(xiàn)充電會(huì )在哪些電子設備上成為標配？
“無(wú)線(xiàn)充電的便利性，以及其明顯的用戶(hù)體驗優(yōu)勢，在可穿戴、 醫療、汽車(chē)、玩具、藍牙耳機、小家電等領(lǐng)域都有廣闊的應用前景。”陳宇如是說(shuō)。
邵禮斌也表示，無(wú)線(xiàn)充電的應用范圍很廣，只要是移動(dòng)、帶電池的便攜式產(chǎn)品，都有可能用到無(wú)線(xiàn)充電，如機器人、無(wú)人機、電動(dòng)工具、平板、學(xué)習機、智能手表，以及健康醫療類(lèi)產(chǎn)品。“無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)成為手機的標配是極有可能的。到今年年底，你可能就可以看到市場(chǎng)上會(huì )有一些新的帶無(wú)線(xiàn)充電功能的機型出來(lái)，目前不管是高端的還是低端的智能手機都在規劃。”邵禮斌透露，與勁芯微合作的好幾家廠(chǎng)商，實(shí)際上，在我們的Rx芯片推出后，就有很多出口到海外的手機采用。
AJ ElJallad表示，計算機市場(chǎng)也將推動(dòng)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的發(fā)展。他透露，安森美的無(wú)線(xiàn)充電方案將于2017年在市場(chǎng)推出，在筆記本電腦、可翻轉顯示屏電腦和二合一產(chǎn)品中支持磁共振(MR)無(wú)線(xiàn)充電。另外，可穿戴設備也將采用無(wú)線(xiàn)充電作為主要充電方式。
此外，AJ ElJallad認為無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)用于醫療領(lǐng)域也具有巨大的優(yōu)勢。他舉例稱(chēng)，如使用助聽(tīng)器的病人可在任意地方使用他們的設備，甚至在淋浴間和在游泳時(shí)都行，而且無(wú)需打開(kāi)很小的機械門(mén)更換電池，而這正是助聽(tīng)器大多數故障或返修的原因。另一個(gè)例子是由電池供電的醫用貼片和植體，這些產(chǎn)品中的電池需要在某一時(shí)間點(diǎn)更換，這可能需要做手術(shù)，而無(wú)線(xiàn)充電或許可免于手術(shù)。
