是雞肋還是雞排? 無線充電的過去與未來

無線能量傳輸有三大要素, 效率: 充電速度與器件的溫升控制.自由度: 線圈尺寸和厚度, 充電自由度, 發射和接收的兼容性. 可靠性: EMI 與異物檢測. 如何將效率, 自由度, 可靠性三點面臨的矛盾調和到最理想是無線充電面臨的最大挑戰.

無線充電系統三大器件: 線圈, 磁性材料, 晶片. 三大元件的損耗和頻率響應不一樣, 成本和功耗都不同. 線圈方面做設計時重要的是要考慮到線的 AC 阻抗和 DC 阻抗. 磁性材料主要做為隔磁與增加磁通量. 晶片方面則更加複雜, 需要考慮發射端和接收端等情況, 存在導通損耗, 開關損耗, 檢測損耗等.

充電線圈有 WPC 密繞線圈, FPC 線圈和 MEPQF 扁平線圈三種, 三種都在發展中, 成本低厚度薄是主要趨勢. 磁性材料有鐵氧體, 非晶, 奈米晶三種, 厚度非常重要磁損耗是重要指標. 模組制造部份不同工藝對模組性能影響很大, 需和晶片廠商配合把無線充電體驗做到極致.

無線充電技術經過多年的發展, 形成了三大標準組織分別是 "A4WP", "PMA" 以及 "WPC". 在三大陣營中, "A4WP" 採用磁共振技術, "WPC" 和 "PMA" 採用磁感應技術. 2015 年 "A4WP" 與 "PMA" 宣布合併, 並更名為 AirFuel 聯盟, 無線充電標準之爭也從三足鼎立演變為兩強爭霸.

無線充電分為發射端和接收端; 發射端包括晶片, 振盪器, 功率放大器, 線圈, 變壓器等. 接收端又可以分成晶片和模組兩個大部份. 晶片, 磁性材料及傳輸線圈三大元件, 不管是技術含量還是產品附加值都較高; 模組的技術含量則較低.

電源晶片主要包含發射端 (Tx) 和接收端 (Rx), Tx 負責將輸入電源按照特定頻段的無線電信號發送給對方, Rx 負責將無線電信號轉換為電能, 從而完成充電過程. 供應商有 "高通", "博通", "TI" ("蘋果"), "IDT" ("三星"/"小米"/"華為"), "NXP" 還有 "聯發科" 等.

相關的概念股有 "昂寶" "致新" (電源管理 IC), "盛群", "迅杰" "新唐" (控制晶片), "凌通" (消費性 IC), "僑威" "聯昌" (電源供應器), "百泉" (線圈), "臻鼎" (FPC), "鈞寶" (磁性材料/線圈), "致伸" "群光" (模組), "和碩" (蘋果無線充電板/RF 無線充電) 等.