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快充飞速发展 连接器企业如何应对?

2021-07-03 10:47 浏览:162 来源:亚洲工业网   
核心摘要:在什么都讲究速率的今天,充电也走上快速路,从手机、笔电到电动汽车,快充发展如火如荼。那么快充的发展现状如何?连接器这个传输电的关键元器件随着快充的发展需要作出什么样的改变?它会给连接器企业及产业链带来什
 在什么都讲究速率的今天,充电也走上“快速路”,从手机、笔电到电动汽车,快充发展如火如荼。那么快充的发展现状如何?连接器这个传输电的关键元器件随着快充的发展需要作出什么样的改变?它会给连接器企业及产业链带来什么样的影响?《国际线缆与连接》本期将聚焦快充市场,来寻找这些答案。

快充日渐成为刚需

快充是什么时候发展起来,并进入人们的视野和生活的呢?

大概是在2011年,从三星的Galaxy Note手机附赠的区别于常规5V输出电压的5.3V充电头开始,提升了充电头和线的电压和电流传输效率。

但将“快充”推向消费者,让人们真正意识到充电“快”与“慢”区别的是OPPO,它的广告语“充电5分钟,通话两小时”在2014年传遍了大街小巷。

随后,快充快速发展起来,以智能手机和笔记本电脑为先,拓展到数码产品、智能家电、电动汽车等领域。

以手机快充为例,根据IDC发布的最新数据显示,2020年全球智能手机销售量为12.9亿台,销量前5名分别是三星、苹果、华为、小米和VIVO,合计9.208亿部。值得注意的是,这几家手机厂商都是智能快充的积极推动者。

苹果公司最新发布的Iphone 12全系支持USB PD快充。安卓系手机推广得更快,主要以大功率快充为主,从20W到65W、100W甚至130W。

各大手机品牌商在发展自身快充私有协议的同时兼容USB PD快充协议,并发布了多款基于TYPE-C接口的PD快充充电器,最大能支持100W充电。

此外,快充的重要技术——氮化镓技术在近两年爆发,小体积、大功率、低温升的特性助推氮化镓快充充电器迅速成为主流。

其实快充的发展是必然的。人们对电子产品的日使用时长与日俱增,但因电池本身特性、体积、重量以及成本等因素限制,电池的整体容量上升较为缓慢,快充是解决电池续航问题的有效方案之一。

“未来充电速度加快是一个趋势,因为要解决消费者充电耐心度的问题。市场有需求,我们上游的供应商必须要解决它的痛点。”深圳市步步精科技有限公司总经理李建浦说。

当快充成为刚需,每台充电设备都配备一个快充,快充的市场体量剧增,与之配套的快充零部件的市场前景也将十分可观。

 

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快充的小型、多口、大功率趋势

快充技术是通过提高电压或电流来实现单位时间内向电池充入更多的电,以缩短充电时间。

据了解,快充的发展方向主要为小型化、大功率化和多口化。快充的发展需要对设备和充电器内部元器件及传输线路进行升级,包括氮化镓材料应用、快充电源芯片、TYPE-C产品、传输线缆等。

专门提供快充整体方案和快充芯片的芯源系统有限公司现场应用工程师王若宇认为,现在市场上的快充在氮化镓技术的支撑下大都在往小型化、大功率化发展;其次,用户的需求正往多口化的方向发展。

如果未来充电头的传输功率为100W,配几个TYPE-A/C口,如此便可以同时给多台手机充电,或直接给一台电脑进行全功率充电。

“以前的充电器只带一个口,也就只能给一个手机充电。现在可能会往3口、4口的方向发展,几个接口之间还要具备功率共享的功能。”王若宇说,给出门旅行或办公的用户带来方便,减少背包重量的同时还对环保有所贡献。

图源网络

快充连接器的大电流、低温升趋势

连接器是传输电流的关键元器件,电流从充电头传输到设备电池,整条线路都需要连接器来支撑。快充的发展离不开连接器的助力,但也对连接器端子的材质、结构设计带来了一定挑战,如需要采用导电性高的材料,使得连接器得以承受大电流传输,同时降低温升。

(一)机内:板对板连接器是实现快充的关键

“快充其实最主要的是小型的板对板连接器。”广濑(中国)企业管理有限公司市场主管曹培浩说,快充线路中的连接器需要保证足够强的过流能力和可靠性。

以手机快充为例,实现手机电源板与电池之间的连接,板对板连接器在短时间内传输的电流需要足够大,也就是过流能力要足够强。

“原来的板对板连接器可以载流10A,现在可能要短时间内过流15A。这对机内板对板连接器有一定的要求。”曹培浩说,广濑目前正在推进相关产品的开发。

(二)机外:TYPE-C连接器取代现有的一些外接口

TYPE-C是随着快充发展起来的一款连接器,在快充产业链中起着关键的作用。

近年来手机端、手提电脑、平板电脑端的充电接口逐渐变成了TYPE-C接口。TYPE-C最高能支持40Gbps的传输速率和100W的传输功率,各设备接口还可以相互兼容,一根TYPE-C线可以给各个设备充电。

李建浦告诉《国际线缆与连接》记者:“TYPE-C是步步精近几年布局的一个战略产品线,TYPE-C在未来3-5年内取代现有的一些外接口是必然的趋势。”

优群科技股份有限公司业务经理陈政贤也认为:未来的外部接口趋势就是TYPE-C接口,甚至未来HDMI、D-sub都会被TYPE-C取代,市场潜力巨大。

但TYPE-C的制造门槛较高,具有研发周期长、投入代价高、毛利高净利低、迭代更新快等特性。

“TYPE-C要考虑它的EMI、稳定性、过流能力、信号传输以及平整度等问题。”陈政贤说,整套生产工序一般而言需要8-11套模具,加上研发,一颗产品可能需要花费几百万人民币。

TYPE-C产品具有两个发展趋势:高频和大电流。其中高频指的是传输数据方面,大电流是指快充方面。

目前市场上快充主流的电流是5A,搭载20V的电压就可以传输100W功率。随着充电功率的加大,TYPE-C的载流能力也往更高的方向发展,如8A、10A等。深圳市创联精密五金有限公司相关负责人郭勤明提到,最新推出的氮化镓主要用于TYPE-C的母座,助力TYPE-C达到大电流、高速传输,但对端子的材质、PIN针宽度设计有一定的要求。

(三)电动汽车:快充充电枪做好接触电阻和灭弧处理

电动汽车也有快充的需求,电池的续航能力和充电的便携性成为了消费者的“痛点”,快充技术是解决电动汽车充电便捷性的关键突破口。

菲尼克斯行业经理呙超认为,电动汽车的快充需要注意两个问题:接触电阻和电弧。

由于快充电流必须要大,而发热主要与电流、电阻有关,因此一定要控制好连接器接触电阻;灭弧则是由于在大电流连接器断开的时候,会产生一个类似于闪电一样的电弧,一定要及时灭掉电弧,避免造成额外的损伤。

“因此在选材、连接、压紧力等一整套都要做到最好,以保证接触电阻降到最优值;同时做好灭弧技术。如果处理好这两个,快充充电枪也就基本做好了。”呙超说。

有线和无线快充推动TYPE-C发展

在消费电子领域,快充具有两个发展趋势:有线快充和无线快充。其中有线快充是现在的主流,以大功率快充为主,市场上100W以上的充电器相继被推出。

“快充功率达到60W以上的,目前TYPE-C是唯一的接口,百W有线快充的发展会加速TYPE-C的应用和渗透。”昆山全方位电子科技有限公司市场总监翟重阳说。

而无线快充也是各厂商冲刺的方向。李建浦认为:“无线快充行业现在正在突破,目前面临着充电转换率的问题,但这个行业未来一定能发展起来,因此这个客户群体也是我们重点关注的。”

但目前来看,主流还是有线快充。无线快充设计成本非常高,一旦成本降下来,就会得到更快的发展。“但是目前还没有看到成本的下降,可能还需要经历漫长的发展过程。”曹培浩说。

无论是有线快充,还是无线快充,都会需要用到TYPE-C连接器。“无线快充的底座也需要接口,所以TYPE-C的应用不会因为无线快充的普及而有任何的减少,只会更多。”翟重阳说。

近年来国内出现了很多TYPE-C企业,随着大电流(快充)和高频的发展,让TYPE-C接口的工艺越来越复杂,考验连接器企业的研发实力。优胜劣汰,未来的外部接口市场必然由拥有研发能力的企业来瓜分。

总结

快充现在是一个快速增量的市场,其发展是必然的,但快充只是续航的一个辅助手段,解决用户续航痛点的关键还要看电池的容量以及设备的耗电速度,此外快充是否会损坏电池的生命周期也值得商榷。而对于连接器厂商来说,根据快充发展调整整体设计方案,提供出优质且成本低的连接器,便是其对快充发展的最大贡献。

 

本文来源:哔哥哔特资讯网

(责任编辑:小编)
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