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    快充飛速發展 連接器企業如何應對?

    在什么都講究速率的今天,充電也走上“快速路”,從手機、筆電到電動汽車,快充發展如火如荼。那么快充的發展現狀如何?連接器這個傳輸電的關鍵元器件隨著快充的發展需要作出什么樣的改變?它會給連接器企業及產業鏈帶來什么樣的影響?《國際線纜與連接》本期將聚焦快充市場,來尋找這些答案。

    快充日漸成為剛需

    快充是什么時候發展起來,并進入人們的視野和生活的呢?

    大概是在2011年,從三星的Galaxy Note手機附贈的區別于常規5V輸出電壓的5.3V充電頭開始,提升了充電頭和線的電壓和電流傳輸效率。

    但將“快充”推向消費者,讓人們真正意識到充電“快”與“慢”區別的是OPPO,它的廣告語“充電5分鐘,通話兩小時”在2014年傳遍了大街小巷。

    隨后,快充快速發展起來,以智能手機和筆記本電腦為先,拓展到數碼產品、智能家電、電動汽車等領域。

    以手機快充為例,根據IDC發布的最新數據顯示,2020年全球智能手機銷售量為12.9億臺,銷量前5名分別是三星、蘋果、華為、小米和VIVO,合計9.208億部。值得注意的是,這幾家手機廠商都是智能快充的積極推動者。

    蘋果公司最新發布的Iphone 12全系支持USB PD快充。安卓系手機推廣得更快,主要以大功率快充為主,從20W到65W、100W甚至130W。

    各大手機品牌商在發展自身快充私有協議的同時兼容USB PD快充協議,并發布了多款基于TYPE-C接口的PD快充充電器,最大能支持100W充電。

    此外,快充的重要技術——氮化鎵技術在近兩年爆發,小體積、大功率、低溫升的特性助推氮化鎵快充充電器迅速成為主流。

    其實快充的發展是必然的。人們對電子產品的日使用時長與日俱增,但因電池本身特性、體積、重量以及成本等因素限制,電池的整體容量上升較為緩慢,快充是解決電池續航問題的有效方案之一。

    “未來充電速度加快是一個趨勢,因為要解決消費者充電耐心度的問題。市場有需求,我們上游的供應商必須要解決它的痛點?!鄙钲谑胁讲骄萍加邢薰究偨浝砝罱ㄆ终f。

    當快充成為剛需,每臺充電設備都配備一個快充,快充的市場體量劇增,與之配套的快充零部件的市場前景也將十分可觀。

    快充的小型、多口、大功率趨勢

    快充技術是通過提高電壓或電流來實現單位時間內向電池充入更多的電,以縮短充電時間。

    據了解,快充的發展方向主要為小型化、大功率化和多口化??斐涞陌l展需要對設備和充電器內部元器件及傳輸線路進行升級,包括氮化鎵材料應用、快充電源芯片、TYPE-C產品、傳輸線纜等。

    專門提供快充整體方案和快充芯片的芯源系統有限公司現場應用工程師王若宇認為,現在市場上的快充在氮化鎵技術的支撐下大都在往小型化、大功率化發展;其次,用戶的需求正往多口化的方向發展。

    如果未來充電頭的傳輸功率為100W,配幾個TYPE-A/C口,如此便可以同時給多臺手機充電,或直接給一臺電腦進行全功率充電。

    “以前的充電器只帶一個口,也就只能給一個手機充電?,F在可能會往3口、4口的方向發展,幾個接口之間還要具備功率共享的功能?!蓖跞粲钫f,給出門旅行或辦公的用戶帶來方便,減少背包重量的同時還對環保有所貢獻。

    圖源網絡

    快充連接器的大電流、低溫升趨勢

    連接器是傳輸電流的關鍵元器件,電流從充電頭傳輸到設備電池,整條線路都需要連接器來支撐??斐涞陌l展離不開連接器的助力,但也對連接器端子的材質、結構設計帶來了一定挑戰,如需要采用導電性高的材料,使得連接器得以承受大電流傳輸,同時降低溫升。

    (一)機內:板對板連接器是實現快充的關鍵

    “快充其實最主要的是小型的板對板連接器?!睆V瀨(中國)企業管理有限公司市場主管曹培浩說,快充線路中的連接器需要保證足夠強的過流能力和可靠性。

    以手機快充為例,實現手機電源板與電池之間的連接,板對板連接器在短時間內傳輸的電流需要足夠大,也就是過流能力要足夠強。

    “原來的板對板連接器可以載流10A,現在可能要短時間內過流15A。這對機內板對板連接器有一定的要求?!辈芘嗪普f,廣瀨目前正在推進相關產品的開發。

    (二)機外:TYPE-C連接器取代現有的一些外接口

    TYPE-C是隨著快充發展起來的一款連接器,在快充產業鏈中起著關鍵的作用。

    近年來手機端、手提電腦、平板電腦端的充電接口逐漸變成了TYPE-C接口。TYPE-C最高能支持40Gbps的傳輸速率和100W的傳輸功率,各設備接口還可以相互兼容,一根TYPE-C線可以給各個設備充電。

    李建浦告訴《國際線纜與連接》記者:“TYPE-C是步步精近幾年布局的一個戰略產品線,TYPE-C在未來3-5年內取代現有的一些外接口是必然的趨勢?!?

    優群科技股份有限公司業務經理陳政賢也認為:未來的外部接口趨勢就是TYPE-C接口,甚至未來HDMI、D-sub都會被TYPE-C取代,市場潛力巨大。

    但TYPE-C的制造門檻較高,具有研發周期長、投入代價高、毛利高凈利低、迭代更新快等特性。

    “TYPE-C要考慮它的EMI、穩定性、過流能力、信號傳輸以及平整度等問題?!标愓t說,整套生產工序一般而言需要8-11套模具,加上研發,一顆產品可能需要花費幾百萬人民幣。

    TYPE-C產品具有兩個發展趨勢:高頻和大電流。其中高頻指的是傳輸數據方面,大電流是指快充方面。

    目前市場上快充主流的電流是5A,搭載20V的電壓就可以傳輸100W功率。隨著充電功率的加大,TYPE-C的載流能力也往更高的方向發展,如8A、10A等。深圳市創聯精密五金有限公司相關負責人郭勤明提到,最新推出的氮化鎵主要用于TYPE-C的母座,助力TYPE-C達到大電流、高速傳輸,但對端子的材質、PIN針寬度設計有一定的要求。

    (三)電動汽車:快充充電槍做好接觸電阻和滅弧處理

    電動汽車也有快充的需求,電池的續航能力和充電的便攜性成為了消費者的“痛點”,快充技術是解決電動汽車充電便捷性的關鍵突破口。

    菲尼克斯行業經理咼超認為,電動汽車的快充需要注意兩個問題:接觸電阻和電弧。

    由于快充電流必須要大,而發熱主要與電流、電阻有關,因此一定要控制好連接器接觸電阻;滅弧則是由于在大電流連接器斷開的時候,會產生一個類似于閃電一樣的電弧,一定要及時滅掉電弧,避免造成額外的損傷。

    “因此在選材、連接、壓緊力等一整套都要做到最好,以保證接觸電阻降到最優值;同時做好滅弧技術。如果處理好這兩個,快充充電槍也就基本做好了?!眴J超說。

    有線和無線快充推動TYPE-C發展

    在消費電子領域,快充具有兩個發展趨勢:有線快充和無線快充。其中有線快充是現在的主流,以大功率快充為主,市場上100W以上的充電器相繼被推出。

    “快充功率達到60W以上的,目前TYPE-C是唯一的接口,百W有線快充的發展會加速TYPE-C的應用和滲透?!崩ド饺轿浑娮涌萍加邢薰臼袌隹偙O翟重陽說。

    而無線快充也是各廠商沖刺的方向。李建浦認為:“無線快充行業現在正在突破,目前面臨著充電轉換率的問題,但這個行業未來一定能發展起來,因此這個客戶群體也是我們重點關注的?!?

    但目前來看,主流還是有線快充。無線快充設計成本非常高,一旦成本降下來,就會得到更快的發展?!暗悄壳斑€沒有看到成本的下降,可能還需要經歷漫長的發展過程?!辈芘嗪普f。

    無論是有線快充,還是無線快充,都會需要用到TYPE-C連接器?!盁o線快充的底座也需要接口,所以TYPE-C的應用不會因為無線快充的普及而有任何的減少,只會更多?!钡灾仃栒f。

    近年來國內出現了很多TYPE-C企業,隨著大電流(快充)和高頻的發展,讓TYPE-C接口的工藝越來越復雜,考驗連接器企業的研發實力。優勝劣汰,未來的外部接口市場必然由擁有研發能力的企業來瓜分。

    總結

    快充現在是一個快速增量的市場,其發展是必然的,但快充只是續航的一個輔助手段,解決用戶續航痛點的關鍵還要看電池的容量以及設備的耗電速度,此外快充是否會損壞電池的生命周期也值得商榷。而對于連接器廠商來說,根據快充發展調整整體設計方案,提供出優質且成本低的連接器,便是其對快充發展的最大貢獻。


    本文來源:嗶哥嗶特資訊網


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