佐思汽研發(fā)布《2024年中國乘用車手機(jī)無線充電研究報告》。
《2024年中國乘用車手機(jī)無線充電研究報告》,分析了乘用車無線充電原理、標(biāo)準(zhǔn)、Qi2.0協(xié)議;乘用車手機(jī)無線充電模塊銷量及標(biāo)配車型數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)鏈、競爭格局;NXP,MPS,南芯科技等核心零部件廠商的產(chǎn)品方案,華陽多媒體、有感科技、萊爾德等模組廠商模塊方案及構(gòu)成,特斯拉、問界、比亞迪等主機(jī)廠車載手機(jī)無線充電應(yīng)用案例等等。
2024年6月乘用車手機(jī)無線充電標(biāo)配率已達(dá)44%
當(dāng)很多人還在討論車載手機(jī)無線充電模塊是否有應(yīng)用場景,是否有必要前裝標(biāo)配手機(jī)無線充電模塊時,主機(jī)廠和供應(yīng)商們已經(jīng)悄然給予了回應(yīng)。
2020-2024年間,新車車載手機(jī)無線充電模塊標(biāo)配率從2020年1月的6.9%,增長至2024年6月的44.1%。
如果考慮到選配車型以及后裝帶無線充電模塊的手機(jī)支架,車載手機(jī)無線充電模塊的實際裝車率已經(jīng)超過50%。
估計2024年裝配量有望超過1000萬套,2027年突破1800萬套。
2020-2024上半年車載手機(jī)無線充電模塊(標(biāo)配量、標(biāo)配率)
來源:佐思汽研數(shù)據(jù)庫
從裝配量車型來看,特斯拉的Model Y, 比亞迪的元Plus,問界的M7是2024年上半年車載手機(jī)無線充電裝配量的前三車型,其手機(jī)無線充電標(biāo)配率均為100%。前15車型里7款車型100%標(biāo)配手機(jī)無線充電模塊,另外8款車型的手機(jī)無線充電平均標(biāo)配率為70.5%。
2021-2024年中國乘用車手機(jī)無線充電模塊裝配量TOP15車型
來源:佐思汽研數(shù)據(jù)庫
乘用車手機(jī)無線充電模塊廠商主要以國內(nèi)企業(yè)為主,頭部企業(yè)包括華陽多媒體、有感科技、立訊精密、浙江泰米等等,傳統(tǒng)的元器件領(lǐng)域,盡管仍然主要采用的是國際大廠的方案,比如NXP的主控芯片、德州儀器的穩(wěn)壓芯片、AOS萬代半導(dǎo)體的MOS管等。但國內(nèi)企業(yè)如易沖半導(dǎo)體、伏達(dá)半導(dǎo)體、美芯晟、南芯科技等廠商的方案也越來越多的應(yīng)用到車載手機(jī)無線充電模塊中。
2023-2024年主要供應(yīng)商市場份額
來源:佐思汽研數(shù)據(jù)庫
2024年,超過八成車載手機(jī)無線充電模塊的Qi認(rèn)證已經(jīng)是Qi 2.0版本
市場上有各種價位和設(shè)計形式的Qi認(rèn)證無線充電產(chǎn)品,足以滿足用戶的多樣化要求。但對主機(jī)廠和Tier1而言,統(tǒng)一的Qi標(biāo)準(zhǔn)可以打造出更理想的車載無線充電解決方案。Qi 2.0就承載了統(tǒng)一的手機(jī)無線充電協(xié)議的職能,尤其是引入了基于蘋果MagSafe磁吸充電技術(shù)的MPP(Magnetic Power Profile)技術(shù),通過優(yōu)化磁場分布和軟件校正,MPP可以提高充電效率,使得設(shè)備在無線充電時更加穩(wěn)定、可靠,Qi2.0 的MPP技術(shù)極大改善了無線充電的使用體驗。
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- Qi2于2023年10月發(fā)布測試標(biāo)準(zhǔn),2023年10月30日認(rèn)證軟啟動,2023年12月7日認(rèn)證全面開放。截止2024年7月,有78款車載無線充電產(chǎn)品通過Qi認(rèn)證,已經(jīng)超過2023全年的54款,2024年全年預(yù)計有130-150款車載產(chǎn)品通過Qi認(rèn)證。Qi 1.2.4版本是所有車載產(chǎn)品認(rèn)證最多的版本,占比近85%,但2024年開始廠商已經(jīng)全面轉(zhuǎn)向Qi 2.0版本。
2024年通過Qi認(rèn)證的78款產(chǎn)品中,63款為Qi 2.0認(rèn)證,占比超過80%。
2016-2024年車載手機(jī)無線充電產(chǎn)品Qi認(rèn)證數(shù)量統(tǒng)計(按Qi版本)
Qi2無疑是為應(yīng)對消費者對于中高功率無線充電需求而生,其工作在360kHz頻率上,并在Qi1.3的基礎(chǔ)上新增了55種數(shù)據(jù)包,可支持功率傳輸前的異物檢測,同時還加入了對反向充電的支持。Qi2.0技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)未來會朝著更高功率的方向發(fā)展,預(yù)計2025年會推出25W無線快充標(biāo)準(zhǔn),2026年會推出兼容性廣泛、適用性強(qiáng)的50W無線快充標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)然,從市場的產(chǎn)品來看,Qi2.0的15W功率已經(jīng)落后于私有協(xié)議的50W功率,隨著手機(jī)在汽車座艙內(nèi)的充電場景需求增加,需要更高功率的充電方案支持,比如智界M7支持9個設(shè)備同時充電,其中包括2個50W私有協(xié)議無線快充和2個66W有線超充,Qi2.x的快充協(xié)議還需要加快速度。
精準(zhǔn)、效率、散熱:車載手機(jī)無線充電三大痛點的解決方案
痛點一、精準(zhǔn):通過磁吸確保設(shè)備對齊
無線充電依賴于電磁線圈,充電器中的一個或多個感應(yīng)線圈產(chǎn)生磁場并傳輸能量,手機(jī)或其他設(shè)備中的較小線圈會收集能量。線圈必須對齊,能量才能在它們之間傳遞。
Qi2最大的升級就是加入了蘋果MagSafe 一樣的磁吸功能,作為WPC主席成員單位的蘋果公司,將其 MagSafe 技術(shù)貢獻(xiàn)給了擁有370多家成員單位的WPC。Qi2標(biāo)準(zhǔn)的磁吸方案可確保完美對齊,從而減少能量損失,確保充電效率。
車載手機(jī)無線充電模塊主要安裝在中央儲物盒、扶手箱位置,通過空間形狀固定位置、通過花紋和材質(zhì)增加摩擦力,也能夠提高設(shè)備的定位精準(zhǔn)性,但考慮到行駛過程中,車輛可能會遇到顛簸、轉(zhuǎn)彎等復(fù)雜路況而導(dǎo)致設(shè)備位置偏移,磁吸就能夠更好地提升設(shè)備的穩(wěn)定性。如果考慮到后裝市場的支架式無線充電設(shè)備,磁吸的作用就顯得更為重要。
痛點二 、效率:私有協(xié)議及新政策加速快充設(shè)備發(fā)布
Qi標(biāo)準(zhǔn)最初充電功率為5W,后續(xù)提升至7.5W、10W,而Qi2.0標(biāo)準(zhǔn)將充電功率提升到15W。2025~2026年,規(guī)劃推出更快充電效率的25W、50W版本。
但目前很多車型都已經(jīng)提供50W的無線充電方案,這主要是通過私有協(xié)議的方式,如華為、小米、OPPO等安卓手機(jī)私有協(xié)議能夠讓車載無線充電功率達(dá)到40-50W。但這些車型對于蘋果手機(jī),仍然只能提供支持MagSafe協(xié)議的15W充電方案。
2021年,問界 M5 首次將車載無線充電的功率提升至40W,這個時候 Qi 協(xié)議已經(jīng)完全不能滿足標(biāo)準(zhǔn)了,于是車載無線充電上也開始采用私有協(xié)議。2024年的新車型,如智己L6、領(lǐng)克07、問界新M5、小米SU7、極氪001、智界S7、理想L6等等,已經(jīng)普遍支持50W手機(jī)無線充電,不過各家的私有協(xié)議也容易被打通,目前大多數(shù)50W車載無線充電私有協(xié)議方案,已經(jīng)能夠支持主流的的安卓手機(jī)品牌。
工信部將于2024年9月1日起執(zhí)行的《無線充電(電力傳輸)設(shè)備無線電管理暫行規(guī)定》。其中顯示,“移動、便攜式無線充電設(shè)備,其工作頻率范圍為100-148.5kHz、6765-6795kHz、13553-13567kHz頻段,且額定傳輸功率不超過80W”。而早前在2021年2月,工信部無線電管理局起草的《無線充電(電力傳輸)設(shè)備無線電管理暫行規(guī)定(征求意見稿)》中,就曾強(qiáng)調(diào)無線充電額定傳輸功率不超過50W,這也是為什么目前無線充電產(chǎn)品的最高功率都沒有超過50W的原因,盡管相關(guān)廠商早已經(jīng)把技術(shù)卷到100W以上。或許在2024年9月以后,很快就能在市場上看到80W私有協(xié)議的無線充電產(chǎn)品了。
痛點三 、散熱:永恒的難題,物理降溫仍然是主流策略
大多數(shù)車載手機(jī)無線充電解決方案采用的是全橋內(nèi)置MCU,內(nèi)置功率管的SOC方案,該類方案會很容易出現(xiàn)發(fā)熱問題。
導(dǎo)熱硅膠片、導(dǎo)熱凝膠、散熱孔、冷風(fēng)散熱裝置是目前主要的車載無線充電模塊散熱策略。問界系列的無線充電倉設(shè)置在中控臺(分單/雙側(cè))下凹的空間,開設(shè)散熱孔,對手機(jī)與無線充電模塊進(jìn)行主動散熱。理想24款無線充電板(50w),內(nèi)部金屬材質(zhì)更多,且采用的風(fēng)冷電扇,散熱效果更好。
也有一些廠商在嘗試通過新材料的方式來應(yīng)對散熱問題。中科畢普拉斯的研究顯示,在相同的無線充電工作條件下,納米晶的溫升要比鐵氧體低7~8℃。當(dāng)然納米晶材料也是一種主要的吸波材料,云路股份作為國內(nèi)主要的納米晶材料供應(yīng)商,為蘋果、小米和華為的部分無線充電產(chǎn)品接收端提供納米晶材料。