分頭部署低中功率方案 土洋芯片商競逐無線充電（二）

鎖定中功率市場　富達通100瓦無線充電IC問世

　　圖3　富達通總經(jīng)理蔡明球強調(diào)，中功率應(yīng)用將會是無線充電技術(shù)下一階段的發(fā)展重點。

　　富達通總經(jīng)理蔡明球（圖3）表示，盡管目前已有不少智慧型手機開始支援無線充電技術(shù)，但低功率的解決方案對擴大此一技術(shù)市場滲透率的幫助依舊有限，因此芯片商勢必須朝向中高功率持續(xù)研發(fā)，才有機會擴張無線充電應(yīng)用市場，并刺激無線充電芯片出貨量成長。

　　蔡明球進一步指出，目前WPC、PMA與A4WP等三大標(biāo)準(zhǔn)陣營，都尚未真正明確制定出中功率標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，而聯(lián)盟內(nèi)的成員亦無中功率芯片解決方案面市，但市場對中功率無線充電應(yīng)用的需求卻早已開始浮現(xiàn)；例如已有不少平板電腦、電動工具、掃地機器人或電動機車等制造商，都冀望藉由導(dǎo)入中功率無線充電，增添其產(chǎn)品附加價值。

　　有鑒于此，富達通推出新一代無線充電發(fā)送器/接收器解決方案--α4與β4系列，相較于前一代α3與β3系列，新元件功率最高可達100瓦，能滿足現(xiàn)今絕大多數(shù)中功率設(shè)備的需求，且充電效率更達80%以上，并已通過電磁相容（EMC）以及電磁干擾（EMI）安規(guī)測試，目前已獲得二十多個終端設(shè)備采用。

　　據(jù)了解，α4與β4內(nèi)建富達通獨有的自動功率調(diào)整與自動偏移修正技術(shù)，前者能讓發(fā)送器自動辨識該給予接收端多少功率進行充電；后者則可讓使用者毋須精準(zhǔn)線圈，依舊可進行有效率的充電操作。

　　事實上，目前富達通的自動功率調(diào)整與自動偏移修正技術(shù)已經(jīng)在美國申請二十三項專利，其中已有七項專利已核準(zhǔn)通過，將有助于該公司中功率解決方案大舉進軍美國市場，并與其他標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟相抗衡。

　　然而，由于富達通是自行研發(fā)無線充電系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)，因此目前無法與其他標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟的產(chǎn)品相容，未來是否能快速搶占中功率市場，亦成為產(chǎn)業(yè)界關(guān)注焦點。蔡明球認為，中功率應(yīng)用市場通常為客制化設(shè)備，例如電動工具或掃地機器人等制造商大多自行設(shè)計產(chǎn)品與充電板，與他牌廠商兼容的需求并不大，所以并無此一疑慮。

　　蔡明球強調(diào)，2014年將會是無線充電邁向中功率市場的關(guān)鍵年，臺灣芯片商若依循既有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格開發(fā)中功率解決方案，則須等待標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟的規(guī)范完備，但與此同時也容易錯失市場先機，且須與資源龐大的國際芯片商競爭，恐將陷入苦戰(zhàn)；而富達通自行開發(fā)無線充電系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)，則可望于未來中功率市場中取得競爭優(yōu)勢。

　　事實上，在PMA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范尚未確立之前，目前市面上的無線充電芯片都是依循WPC的Qi標(biāo)準(zhǔn)，而德州儀器由于芯片整合度最高，因此占據(jù)絕大部分的市場商機，但該公司無線充電芯片霸主地位未來將遭受應(yīng)用處理器（AP）廠商威脅。

　　隨著高通（Qualcomm）先后宣布加入WPC與PMA后，該公司將無線充電接收器（Rx）整合至處理器的企圖心已愈來愈明顯，一旦相關(guān)產(chǎn)品推出，勢將對德州儀器在無線充電芯片的市占率造成不小沖擊。

　　高通AP擬整合Rx芯片　TI無線充電霸主地位蒙塵

圖4　致伸技術(shù)平臺資深經(jīng)理丘宏偉認為，未來處理器業(yè)者
將接收器整合后，勢必將造成無線充電芯片市占率排名重新洗牌。

　　致伸技術(shù)平臺資深經(jīng)理丘宏偉（圖4）表示，從高通目前一次跨足三大無線充電標(biāo)準(zhǔn)陣營的動作，即可看出該公司亟欲掌握每一個標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟的最新動態(tài)，藉此觀察不同標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的市場發(fā)展走向，以利未來該選擇何種標(biāo)準(zhǔn)進行元件整合，并透過此一布局大舉揮軍無線充電市場，同時爭食德州儀器無線充電接收器市場大餅。

　　據(jù)了解，現(xiàn)階段由于德州儀器的無線充電解決方案整合度較高，因此有超過六成以上的市占率，其余則由其他芯片商分食，但未來若高通將接收器整合至應(yīng)用處理器后，則無線充電接收器市占率勢必將重新洗牌，而德州儀器領(lǐng)先地位也將面臨挑戰(zhàn)。

　　從產(chǎn)品設(shè)計角度來看，無線充電接收器是由微控制器（MCU）、電源控制演算法與金屬氧化物半導(dǎo)體場效電晶體（MOSFET）所組成，從技術(shù)角度而言，應(yīng)用處理器業(yè)者將接收器整合為系統(tǒng)單芯片（SoC）是可行方案，但仍有技術(shù)挑戰(zhàn)與風(fēng)險存在。

　　富達通無線充電事業(yè)部經(jīng)理詹其哲指出，無線充電芯片的峰值電壓最高為20V，遠超過處理器可承受的范圍，因此處理器業(yè)者若沒有做好防護措施，當(dāng)突發(fā)性峰值出現(xiàn)時，很可能會燒壞昂貴的應(yīng)用處理器，且MOSFET現(xiàn)階段也難以整合至全數(shù)位化的主芯片中，因此仍有其技術(shù)瓶頸存在。

　　不過，丘宏偉認為，盡管無線充電電壓峰值過高對應(yīng)用處理器是潛在風(fēng)險，但隨著電源管理芯片（PMIC）的效能日益精進，將足以應(yīng)付低功率接收器的電壓防護需求，而MOSFET亦可外掛至主板上，所以相關(guān)技術(shù)問題相信可迎刃而解。

　　丘宏偉分析，未來接收器整合至應(yīng)用處理器將是必然趨勢，而高通挾行動裝置處理器高市占率的優(yōu)勢，不僅可大幅降低接收器成本，且能加速無線充電市場滲透率擴大，為一舉數(shù)得的策略。

　　值得注意的是，不光是高通打算將無線充電接收器整合至應(yīng)用處理器，聯(lián)發(fā)科目前也正加緊研發(fā)相關(guān)解決方案，并積極參與三大標(biāo)準(zhǔn)組織的會議，期盼能搶先布局此一元件整合策略，讓中低價智慧型手機與平板電腦使用者也能以最低的成本擁有無線充電功能。

　　然而，不只德州儀器市場地位將受到威脅，模組廠也將會失去此一市場商機，而相關(guān)業(yè)者該如何應(yīng)對亦成為業(yè)界關(guān)注焦點。

　　佑驊總經(jīng)理陳世崇強調(diào)，應(yīng)用處理器整合無線充電接收器雖然將對模組廠造成沖擊，但若市場趨勢演變至如此，則無線充電應(yīng)用市場規(guī)模勢必將更為擴大，而消費者對具備發(fā)送器（Tx）的充電板設(shè)備需求勢必將水漲船高，屆時對模組廠而言，市場商機依舊可期，且發(fā)送器模組出貨量也會加速成長。

　　除此之外，受惠于無線充電市場發(fā)展愈來愈快速，發(fā)送器與接收器線圈模組需求也快速攀升，進而推升全球線圈模組出貨量逐年倍增，同時吸引臺灣、日本與中國大陸線圈廠紛紛投入此一市場，加劇線圈模組競爭戰(zhàn)火。

　　無線充電市場熱度飆升　線圈模組出貨量逐年倍增

　　圖5　高創(chuàng)行銷部副理王世偉預(yù)期，惠于無線充電應(yīng)用遍地開花，線圈模組出貨量將逐年倍增。

　　高創(chuàng)行銷部副理王世偉（圖5）表示，隨著愈來愈多高階智慧型手機支援無線充電技術(shù)，手機制造商與充電板設(shè)備商對線圈模組的需求也越來越高，加上2014年中功率無線充電產(chǎn)品問世后，耦合效率更佳的高階線圈模組勢必將成為市場新寵兒，進而有利于無線充電線圈市場規(guī)模擴大。

　　一般而言，線圈模組是由防磁片與銅制線圈所組成，占無線充電模組近40%的成本；其中，防磁片的功能為防范電磁干擾影響行動通訊芯片，而線圈則負責(zé)產(chǎn)生或接收電源能量，兩者在無線充電模組中皆扮演舉足輕重的角色，且品質(zhì)良莠更直接影響無線充電的效率。

　　王世偉進一步指出，目前線圈廠大量出貨的產(chǎn)品主要為單線圈模組，其應(yīng)用市場涵蓋現(xiàn)今所有無線充電產(chǎn)品，其次則是充電范圍更廣的多線圈模組，不過多線圈模組的造價成本是單線圈模組的1.5倍，因此在無線充電市場發(fā)展尚未真正成熟前，較難獲得客戶青睞。

　　事實上，由于緊貼在線圈背面的防磁片占線圈模組成本近70%，因此如何降低此一關(guān)鍵零組件成本已成為產(chǎn)業(yè)界關(guān)注焦點。王世偉分析，一般防磁片采用常見的磁性元件，但防磁原料取得不易導(dǎo)致成本較高，因此目前高創(chuàng)正戮力研發(fā)以奈米晶制成的新一代防磁片，藉此取代舊有防磁片，但目前仍在開發(fā)階段，預(yù)計2014年底開始進入量產(chǎn)。

　　據(jù)了解，高創(chuàng)2013年的無線充電線圈模組出貨量預(yù)計共八十五萬組，年增長率高達300%，該公司的線圈生產(chǎn)基地位于中國大陸廣州與四川，目前產(chǎn)能利用率已滿載，甚至還以外包產(chǎn)能的方式以因應(yīng)市場需求。另外，高創(chuàng)產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于智慧型手機、充電板與穿戴式裝置；其中，高通日前發(fā)表的智慧手表--Toq即采用該公司無線充電線圈模組。

　　王世偉補充，不光是高創(chuàng)線圈模組持續(xù)成長，其他線圈業(yè)者的出貨量也逐年增長，顯見無線充電市場規(guī)模正快速擴大。未來線圈廠若要在市場中勝出，則勢必要透過新制程將防磁片成本持續(xù)降低，并且進一步縮減線圈寬度，同時將線圈耦合效率調(diào)校到最佳，才有機會卡位2014年無線充電市場商機。

　　綜上所述，在無線充電市場商機持續(xù)擴大下，不僅土洋芯片商正競相投入，線圈業(yè)者也已積極布局，促使無線充電生態(tài)系統(tǒng)日益完備，而未來無線充電市場競爭也勢必將愈來愈激烈，相關(guān)業(yè)者唯有努力開發(fā)出低成本、高效能的解決方案，才有機會在市場中占有一席之地。