自 iPhone 8/X 标配无线充电功能后,无线充电市场开始爆发且持续升温,给国内无线充电厂商带来了巨大的市场红利,其中发射端无线充电器快速起量,增幅超 10 倍。然而,随着苹果无线充电器 AirPower 即将上市,小米、华为也将发布带有无线充电功能的新机,整个无线充电市场将会迎来又一轮的爆发。不过,在新一轮的爆发潮中,由 MCUSoC 方案引发的价格战也随之而来。
 
AirPower 上市在即,新一轮爆发开启价格战
近日,业界传出最新消息称,苹果原装的无线充电器 AirPower 会在月底正式上市发售,售价为 199 美元。不过,苹果无线充电支持 WPC 的 Qi 标准,而国内厂商基于 Qi 标准认证的无线充电器同样也支持 iPhone 8/X 的无线充电,且价格更便宜。
 
那么苹果 AirPower 还会有市场吗?兆易创新产品市场总监金光一在接受集微网采访时表示,Airpower 目前已经披露的技术优势包括了大功率(29w),支持一对多充电,完整 Qi 标准协议等。苹果的整套无线充电解决方案,在方案设计和性能优化方面都可以做到发射和接收相匹配,达到理想的无线充电效果。
 
上海新捷董事长陆惠宏在接受采访时表示,Airpower 上市后,相信会有许多国内公司将会开始做类似的产品,甚至有些国内公司会创造性地做外观一样的产品,成本更低但功能有限。当然,也可能会做出与 Airpower 兼容的产品,且具有一些增强的功能。其中,AirPower 支持一对多无线充电正成为国内无线充电厂商攻克的难点。
 
所以 Airpower 的优势还是很明显的,目前国内市场上中高端无线充电器还是很难相媲美。金光一认为,在 Airpower 上市后,这势必将进一步拉动中高端无线充电器的需求和发展,低端低成本市场受限于技术门槛,将会深陷于“价格战”。 
 
事实上,在成熟量产后,如何把成本做的更低,打“价格战”是国内市场特有的“优势”。 而在去年 iPhone 8/X 发布后,无线充电市场的第一波红利已经被国内厂商瓜分完毕,支持 iPhone 8/X 高价的无线充电方案已然不受市场青睐,尤其是在小米、华为等无线充电国产机上市后,发射端无线充电器的价格战将难以避免。
 
金光一表示,从市场看来,无线充电发射端,即无线充电器已经开始稳步起量,多家国产手机厂商也将发布支持无线充电功能的手机产品。但大量无线充电器都集中在低端低成本低技术门槛方向上,快速推出并占领市场。而支持完整无线标准协议、快充功能、大功率以及一机多充等更多复合功能的中高端市场还有待进一步挖掘。因此低端低成本产品将会面临更大的价格压力,而中高端产品仍有很大的发展空间。
 
两种方案对比,兆易 MCU 出货量超 1.5 亿片
事实上,不管是低端还是中高端的无线充电器,成本的核心都是基于方案的演进,目前发射端主要分为 MCU 和专用的 SoC 两种方案。
 
“在发射端,即无线充电器方案里,现在主流的方案还是采用 MCU 控制的分立方案,低端低成本方案用 8 位机,中高端市场用 32 位机。”金光一表示,也有一些 IC 厂商将 MCU 内核及模拟周边外设、功率器件整合成 SoC,即专用芯片的形式。 
 
目前来看,分立方案的灵活性最强,成本可以做到最优,是当前市场价格战的首选。而与专用芯片的成本相比,分立方案还需要进一步优化。
 
另外由于充电协议、充电功率、定频变频不同架构和行业认证等还有待完善,因此专用芯片方案还有待演进。但长期来看,两种方案还会并存,短期 MCU 方案市场需求会更大。毕竟除了无线充电功能本身以外,其他的附加功能及卖点也需要 MCU 的控制,而分立方案将更便于功能增加和方案拓展。
 
据悉,国内很多无线充电厂商都已经采用了兆易创新的 MCU,其 GD32 系列已经成了国内厂商的一大选择。兆易创新 GD32 系列 MCU 为无线充电发射端设计提供了产品方案,其 GD32F130/330 系列超值型 MCU 提供了 Cortex-M4 内核高达 84MHz 的处理主频及 64K Flash/8K RAM 的片上存储资源,多达 7 个通用定时器、高性能 ADC 及各种接口外设,可以应对运行完整无线协议栈的资源开销,并支持开发更多的附加功能。QFN28 小型化封装的芯片尺寸仅为 4x4mm,可以在有限的布板空间里发挥最大的灵活性,并能够持续以最优的性价比应对中高端无线充电需求。
 
金光一表示,目前非常多的无线充电方案设计中都选用了 GD32 MCU,已成为主流选择,随着 Airpower 的拉动以及行业标准的逐步完善,出货量也将持续增长,目前出货量已经超过 1.5 亿片。
 
市场竞争加剧,MCU 或成当前主流选择
无线充电市场的加速爆发,对 MCU 的需求也会快速提升。而兆易创新的 GD32 MCU 之所以被国内大多数无线充电厂商所采用并大量出货,除了市场需求的因素外,国际大厂 ST 和 NXP 也在间接推动。
 
自去年以来,ST 的 MCU 就逐渐缺货,交期一再延长。业界指出,去年下半年意法半导体开始传出缺货,缺货的产品包含:8 位 MCU、Cortex M0/M3/M4 等交期拉长,至今年第 1 季情况仍未改善。今年 ST 已退出 8 位 MCU 芯片市场。此外,2018 年苹果新款 iPhone 将全面导入 3D 传感,ST 为唯一供货商且 IDM 厂,势必将持续排挤掉 MCU 的产能。
 
另外,NXP 从 2018 年第一季度开始对 NXP 旗下 MCU、汽车微控制器等主要产品上调价格,拉长交货周期,涨价幅度在 5%—10%不等,国内 MCU 厂商则在这波缺货潮中持续受益。
 
当然,对于无线充电中 MCU 方案的应用也要考虑到产品整体的性能,以及实现对接收端匹配。金光一认为,无线充电功能的定位决定了是否需要支持完整的无线协议并通过 Qi 认证,如测试带载 / 通信解包能力、异物检测、效率、兼容性等。当前采用 32 位 MCU 的分立方案,优势在于更加灵活,可以满足不同功率、多种功能的开发需求,成本也能做到最优。
 
相对来看,采用专用芯片方案提高了集成度和稳定性,非常适合于标准化。但面临的问题还需要进一步完善,如调压架构设计、功率器件整合等,目前成本也不占优势。
 
陆惠宏认为,无线充电芯片并非单纯的功率器件,而是一个 SoC 产品。因此,要专注于系统级 IC 的开发。对于发射端芯片来说,目前市场较为复杂,许多无线充电公司使用 MCU 和分离器件堆叠设计方案,也有公司使用一些集成功率器件(MOSFET 和 Driver)搭配 MCU 设计 TX 方案。
 
据透露,考虑到 MOSFET 功率器件成熟、容易找到以及支持的方案灵活的特点,新捷的发射端方案把 MOSFET 功率器件放在芯片之外。
 
金光一认为,采用 MCU 方案的中高端产品虽然相对低端低成本方案的技术含量较高、售价更高,但由于能够支持完整协议、满足高安全要求、带来更好的用户体验,且苹果在开放 MFi 认证后将会出现降价可能,因此将逐渐占据主流市场。
 
值得提及的是,从应用来看,手机无线充电快充功率要高于 5w,这需要考虑到充电稳定性、充电效率、异物检测,以及对手机信号的无线干扰等方面的性能表现,对发射端无线充电的要求也会同步提高。从目前趋势来看,无线充电将是手机、平板、手表等便携消费电子产品的标配,WPC 的 Qi 标准已经占据绝对的主流优势地位。随着标准的不断更新和完善,将会进一步规范无线充电市场并拉动产业升级,无线充电市场竞争也会更加激烈。