快充市場現(xiàn)況

智能手機(jī)是快充技術(shù)運(yùn)用較為成熟的細(xì)分場景。早在2015年，一句朗朗上口的Slogan“充電5分鐘通話2小時(shí)”讓廣大消費(fèi)者第一次認(rèn)識到快充帶來的“快感”。隨后的幾年里，“支持快充”幾乎成為智能手機(jī)的基本標(biāo)配。尤其是Android智能手機(jī)陣營的廠商，無一不在快充功能上持續(xù)發(fā)力——從20W到120W，甚至是目前在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)200W。FD1esmc

而在消費(fèi)者場面，有兩個(gè)直接原因推動了快充需求的暴漲。一方面是在5G時(shí)代，由于需要在單位時(shí)間內(nèi)處理更多的數(shù)據(jù)或者實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，消費(fèi)者使用電子產(chǎn)品時(shí)間增加，手機(jī)的耗能也水漲船高，續(xù)航能力再次面臨挑戰(zhàn)，所以充電加速成為剛需。另一方面，自2020年iPhone12新機(jī)取消標(biāo)配充電器以來，越來越多手機(jī)廠商陸續(xù)跟進(jìn)取消，這勢必將產(chǎn)生一個(gè)巨大的市場缺口，給整個(gè)快充行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈帶來極大利好。（圖1）在此背景下，根據(jù)BCCResearch調(diào)查顯示，全球快速充電器市場到2022年將增長至27.43億美元。FD1esmc

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通過拆解發(fā)現(xiàn)，市面上第三方USB PD快充充電器往往更傾向于選擇內(nèi)置MOSFET的高集成電源方案，以此減少產(chǎn)品PCBA上元器件數(shù)量，降低系統(tǒng)成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、加速產(chǎn)品上市。由此，內(nèi)置MOS的快充電源芯片也隨之迎來出貨的高光時(shí)刻。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2021年上半年，已有超過20家芯片品牌推出了上百款內(nèi)置MOS的電源芯片，其中茂睿芯就推出了多款競品。FD1esmc

茂睿芯市場經(jīng)理周銀告訴《國際電子商情》，自iPhone12取消標(biāo)配充電器以后，快充市場實(shí)現(xiàn)了指數(shù)型的快速增長，出現(xiàn)了百花齊放的繁榮景象。隨著快充功率的不斷提升，市場對高功率密度、高效率快充方案的需求也越來越旺盛。在提供品類齊全、技術(shù)領(lǐng)先的同步整流產(chǎn)品和原邊CCM/DCM/QR等多模式PWM控制器產(chǎn)品后，茂睿芯在2021年布局了一系列的高頻快充解決方案，配合E-GaN、Cascode-GaN、超級硅和SJMOS多種功率管，為客戶提供多樣化的高功率密度快充方案?？斐涔β实睦^續(xù)增加，功率因素矯正和諧振LLC控制等方案也被引入到快充方案中，茂睿芯積極布局，預(yù)計(jì)年內(nèi)即可有功率因素矯正PFC控制器和LLC SR樣品推出。FD1esmc

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茂睿芯市場經(jīng)理周銀FD1esmc

當(dāng)然，快充市場百花齊放的同時(shí)，也存在不少痛點(diǎn)。周銀舉例道，比如市場變化快，項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間緊；又如如何在不增加充電器體積的前提下，提升快充充電器功率。對此，茂睿芯的解決方法是：致力于提供更大功率和更高功率密度的快充方案，提供5W到100多W的交鑰匙整體解決方案。這些方案采用了茂睿芯領(lǐng)先的高壓，Vcc無需穩(wěn)壓電路，減小PCB布板面積；同時(shí)采用高頻QR技術(shù)，有效減小變壓器體積，意在為客戶提供更高功率密度的產(chǎn)品，搭配茂睿芯品類齊全、技術(shù)領(lǐng)先的同步整流芯片，可大大降低項(xiàng)目開發(fā)周期，提升項(xiàng)目開發(fā)生產(chǎn)過程中的直通率。另外，如協(xié)議不統(tǒng)一導(dǎo)致不同品牌的用電設(shè)備需要配備不同協(xié)議的快充充電器，用戶需要為不同設(shè)備配置多個(gè)快充充電器才能體驗(yàn)快充帶來的時(shí)間優(yōu)勢，為實(shí)現(xiàn)一個(gè)快充充電器適配多種用電設(shè)備，茂睿芯推出了多款65W/100W多口快充方案解決用戶痛點(diǎn)。FD1esmc

至于國產(chǎn)電源IC與國際大廠在快充技術(shù)上的差距，周銀認(rèn)為“基本處于同一起跑線”。他分享道：“相關(guān)調(diào)查研究資料表明，80%以上的快充品牌集中在華南地區(qū)（主要在深圳、東莞兩地），國產(chǎn)PMIC的優(yōu)勢在于貼近客戶，能夠迅速響應(yīng)客戶的需求，縮短客戶產(chǎn)品上市周期。比如去年有客戶對茂睿芯的產(chǎn)品提出了新增功能的需求，從客戶提出需求到給客戶提供樣品，僅僅花了一個(gè)月時(shí)間。茂睿芯將總部設(shè)在深圳，在華東、華北和西北都設(shè)有研發(fā)中心或辦事處，可有效整合供應(yīng)鏈資源，貼近市場和客戶，提供更快速的響應(yīng)，更優(yōu)值的服務(wù)。”FD1esmc

快充的三個(gè)發(fā)展趨勢

（1）快充協(xié)議走向統(tǒng)一是必然?？斐浼夹g(shù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，在設(shè)備和充電器等硬件產(chǎn)品之外，充電協(xié)議也是其中一個(gè)部分，規(guī)定了設(shè)備和充電器之間的通信方式。目前，在手機(jī)充電領(lǐng)域，共有五家擁有充電協(xié)議的主流快充技術(shù)廠商，分別為高通、聯(lián)發(fā)科、USB-IF協(xié)會、華為、OPPO。其中，前三家為公有協(xié)議；后兩者為私有協(xié)議。FD1esmc

由于快充技術(shù)演進(jìn)的歷史因素，快充產(chǎn)業(yè)一直存在協(xié)議不兼容的問題，導(dǎo)致品牌的手機(jī)和充電器之間往往只能實(shí)現(xiàn)基本的小功率充電。因此，充電協(xié)議“歸一化”是快充產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。FD1esmc

（2）氮化鎵（GaN）被譽(yù)為第三代寬禁帶半導(dǎo)體，其特點(diǎn)是：開關(guān)頻率高、禁斷寬度大、更低的導(dǎo)通電阻。所以當(dāng)作GaN為充電頭的材料時(shí)，可呈現(xiàn)高效、小巧、散熱低、具備良好便攜性能等優(yōu)勢，能很好地解決5G時(shí)代的手機(jī)續(xù)航問題。FD1esmc

周銀指出，隨著GaN出貨量的提升，GaN的成本也在逐步優(yōu)化，部分型號的價(jià)格已經(jīng)貼近MOSFET，所以未來GaN還是有機(jī)會成為快充充電器的主流。GaN的開關(guān)特性會遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于MOSFET，這為通過高頻化來減小充電器體積提供了可能。為此，茂睿芯在首發(fā)小六腳直驅(qū)E-GaN的PWM控制器MK2697G之后，推出了更多配合GaN的快充方案，致力于提供高品質(zhì)電源解決方案。FD1esmc

（3）AIoT催生越來越多的快充應(yīng)用場景?？斐浼夹g(shù)最早找到突破口的市場是手機(jī)，接下來，快充應(yīng)用場景將逐步覆蓋到平板電腦、筆記本電腦、顯示器、新能源汽車、電動工具、IoT設(shè)備等市場，進(jìn)而為AIoT生態(tài)補(bǔ)齊“續(xù)航”這塊關(guān)鍵拼圖。（圖2）FD1esmc

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茂睿芯十分看好快充技術(shù)在新能源汽車上的應(yīng)用趨勢。周銀分享道：“注意到今年發(fā)布的PD3.1標(biāo)準(zhǔn)，把輸出電壓擴(kuò)展到了48V，這或許可以讓更多需要充電的裝置用上快充，比如E-BIKE、電動工具，都在48V的服務(wù)范圍內(nèi)。PD3.1擴(kuò)展至48V/5A，和茂睿芯布局中大功率、中大電流領(lǐng)先品牌的定位不謀而合，在今年6月，茂睿芯就首發(fā)了最高支持110V輸入的降壓控制器MK9218，契合48V等母線應(yīng)用場景，必將在通信電源、48V架構(gòu)服務(wù)器電源、PoE以太網(wǎng)供電電源、USB PD3.1等產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。茂睿芯也將推出更多國產(chǎn)中大功率、中大電流的特色、差異化產(chǎn)品，滿足客戶的特定需求。”FD1esmc

本文為《國際電子商情》2021年9月刊雜志文章，版權(quán)所有，禁止轉(zhuǎn)載。免費(fèi)雜志訂閱申請點(diǎn)擊這里FD1esmc