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2018年全球无线充电市场规模、发展趋势及发展因素分析[图]

2019年10月29日 14:26:37字号:T|T

    一、无线充电技术市场规模

    无线充电技术又称感应充电技术或非接触式感应充电技术,源于无线电力输送技术,指有电池的装置无需借助导电线,利用电磁波感应原理或其他相关交流感应技术,在接收端和发送端使用响应的设备来发送和接收产生感应的交流信号而进行充电的一项技术。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量,二者之间无需使用电线连接,因此无线充电器及用电装置可以做到无导电接点外露。

无线充电

数据来源:公共资料整理

    相关报告:智研咨询发布的《2020-2026年中国无线充电行业市场投资分析及发展规划咨询报告

    无线充电具备多重优势,未来市场空间广阔。与传统有线充电相比,无线充电在安全性。灵活性和通用性等方面具有优势,在智能手机、可穿戴设备、汽车电子、家用电器等领域具备广阔的应用前景,市场空间巨大。预计到2024年,支持无线充电的智能手机每年出货量将超过12亿台。全球无线充电市场在2016年的市场规模约34亿美元,预计到2022年会增长至140亿美元,年均增长率达27%。目前已有的无线充电技术包括电磁感应式、磁共振式、无线电波式、超声波式、红外激光式和电场耦合式。

2016-2022年全球无线充电市场规模及预测

数据来源:公共资料整理

2017-2021年中国无线充电技术市场规模预测

数据来源:公共资料整理

    无线充电相比有线充电具备三重优势

无线充电的优势
解释
安全性
采用无通电接点设计,可有效避免触电风险
电力传送元件无外露,不会被空气中的水份、氧气等侵蚀,不会有在连接与分离时的机械磨损及跳火等造成的损耗
灵活性
随放随充,无需插拔数据线,可充分利用零碎时间充电
没有多条电线互相缠绕的麻烦,简洁美观
不用占用多个电源插座,可实现一对多充电
通用性
有线充电接口众多,包括安卓阵营的MicroUSB,Type-C及苹果的Lightning接口,无线充电兼容统一标准设备进行充电,无需担心手机品牌的不同。

数据来源:公共资料整理

    无线充电产业链包括方案设计、电源芯片、磁性材料、传输线圈和模组制造五大模块。其中,磁性材料在整个无线充电成本中占比21%,在整个物料成本中占比约50%以上。

无线充电物料成本结构

数据来源:公共资料整理

    二、未来发展趋势

    1.5G时代即将到来,万物互联拓宽应用场景

    万物互联时代下,无线充电应用领域将不断拓展。作为新一代移动通信技术,5G网络能支持高达100万个/平方千米的连接数密度,有效支持海量设备接入,是万物互联时代的一组通信标准。万物互联时代下用电设备数量实现数倍增长,不同设备采用不同标准的充电接口,为这些装置供电将成为一大挑战。无线充电采用统一的充电标准,具备方便、安全、空间利用率高等特点,同一无线充电底座能同时为不同设备充电,省去携带多种充电线材的麻烦;随放随充的特点有助于实现设备的碎片化充电,用户能在办公室、咖啡馆、机场、快餐店等场所轻松方便地获得电力支持。据了解,部分麦当劳、星巴克已在门店提提供无线充电服务,宜家也开始布局无线充电家具,无线充电在公共服务领域的应用前景值得期待。

    车载无线充电是重要的无线充电场景之一。汽车车载无线充是一种高频的无线充电使用场景,它通过将无线充电装置固定在汽车内表,无需频繁插拔充电线即可为智能手机提供电力,可极大改善车主使用体验,增加行车安全性。目前车载无线充电可分为前装和后装两种方式,前装也叫预安装充电器,是汽车在出厂前就预装好的无线充电装置,一般位于扶手箱、中央储物盒位置,手机放到充电装置上即可完成充电;后装也称售后市场充电器,是在汽车出厂后为紫车额外加装充电支架等装置来实现无线充电,安装位置不固定,可安装于空调通风口、汽车中控台等位置。

车载无线充电

数据来源:公共资料整理

    车载无线充电具备较高实用价值,因此具备广阔应用前景。根据数据,约45%的消费者希望在汽车内使用无线充电,近年来旺盛的下游需求推动车载无线充电渗透率不断提升。以前装无线充为例,根据数据,截至2019年7月中旬,国内市场累计有1238个车系,其中支持手机无线充电的车系有161个,占比13%,每个车系包含几款到几十款车型不等;2018年通过Qi认证的车载无线充电器(包括前装和后装)全球出货量超过1200万台,同比增长达101%。在无线充电大趋势下,无论是前装还是后装,都还有较大的发展渗透空间。

2019年7月国内车载无线充搭载情况

数据来源:公共资料整理

    2.无线充电技术日趋成熟,渗透率有望快速提升

    电磁感应技术仍为目前主流无线充电方案。按工作原理进行划分,目前无线充电主要包括两大技术分支,一是以Qi标准为代表的电磁感应技术,另一个是以Airfuel为标准的磁共振技术。电磁感应无线充电技术技术通常用于小功率效率充电,充电效率在80%至95%左右,常用于智能手机、可穿戴设备、小家电等低功耗便携式设备。该设备也存在较为明显的弊端,如传输距离较短,位置要求严格,使用的两个充电产品线圈距离一般保持在7nm左右,设备接收端必须与发射端紧密接触才可完成充电过程。相比之下,磁场共振方案能在更大范围内实现能量的有效传递,从而具有更高的空间自由度,无需使线圈间位置完全吻合即可实现较为高效的供电。从原理上看,磁共振技术是更好的无线充电解决方案,Qi也将其纳入到标准当中,但由于该项技术成熟度提升空间较大,目前市场上绝大多数无线充电设备仍采用电磁感应技术。

电磁感应式无线充电原理

数据来源:公共资料整理

磁场共振式无线充电原理

数据来源:公共资料整理

    随着游戏、视频等高功耗的应用普及以及5G时代的到来,对手机的续航及充电体验不断提出新的要求。无线充电能充分利用碎片化时间为手机供电,在一定程度上解决用户手机续航不足的痛点。目前无线充电技术已成各大手机厂商竞争焦点,今年以来各厂商推出的无线充电方案充电速率提升明显,部分机型无线充电速度与有线充电已不存在明显差距。我们认为,无线充电速度突破将加速该项技术的大规模应用,未来无线充电技术将逐步从旗舰机型拓展到中低端机型,渗透率将进一步提高,甚至实现对有线充电的全面替代。

    三、发展有利因素

    1.良好的政策环境

    2016年4月,国家发改委、国家能源局联合印发《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》。《计划》提出,到2020年,我国能源技术创新体系初步形成;到2030年,能源产业可支撑我国能源产业与生态环境协调可持续发展,进入世界能源技术强国行列。该行动计划部署了现代电网关键技术创新等15项重点任务,明确提出,到2020年,能源自主创新能力大幅提升,一批关键技术取得重大突破,能源技术装备、关键部件及材料对外依存度显著降低。无线充电技术在汽车领域的应用多次被提及,其中,包括现代电网关键技术创新的重要任务--突破电动汽车无线充电技术。可见无线充电技术的发展有着良好的政策环境。

    2.无线充电市场潜力巨大

    一方面,无线充电在消费电子领域市场巨大。近年来,消费电子巨头纷纷推出具有无线充电功能的产品,除运用于智能手机之外,无线充电技术还将用于智能手表等可穿戴设备、平板电脑等诸多消费电子终端产品,随着科技的进步,后续将有更多配备无线充电功能的消费电子产品推出,未来有很大市场空间,潜力巨大。

    另一方面,新能源汽车是无线充电应用的另一广阔市场。无线充电具有安全性高、受天气影响小、节省道路空间等优点,与充电桩相比更适合运用于电动汽车;同时充电站、充电桩等设备的建设速度也难以跟上电动汽车增长速度,成为制约电动汽车发展瓶颈,而无线充电的运用将对电动汽车推广起到重要促进作用。根据政府对新能源汽车发展的目标,到2020年,我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆,面对未来新能源汽车的巨大规模,无线充电市场潜力巨大。

    四、发展不利因素

    1.面临技术挑战

    目前,无线充电技术在发展过程中面临诸多问题与挑战,不论是电磁感应技术还是电磁共振技术均存在未能克服的技术缺陷与困扰。一是电磁波辐射对人体健康的影响。联合国人类环境大会已把电磁辐射列为四大公害,其对人体有诸多影响。因此,无线充电技术必须保证电磁波只辐射到电子设备接收部分,而不会影响人体健康。二是电能转化率低,与节能时代的前进方向不符。目前,基于电磁感应、电磁共振技术的无线充电器,即便近距离充电,转化率也只能达到70%至80%。三是无法克服充电距离问题。市场上的无线充电器大部分利用电磁感应原理,充电时必须与充电器接触才能满足充电要求,并非真正意义上的无线充电。

    2.国际竞争力不足

    从全球来看,日本是无线充电专利布局规模最大的国家,全球约四分之一的专利在日本申请,其次是美国、中国和韩国。日本、美国对全球市场的争夺非常激烈,相较而言,中国的专利申请总量虽并不少,但是专利保护体系不够完善,重点关注国内市场,鲜见在国外的专利申请。无线充电主要专利申请人中,松下电器位居榜首,是无线充电技术的领先企业。丰田汽车排名第二,是汽车行业中的佼佼者。排名第三、第四位的分别是韩国科学技术院和三星电子。在全球专利申请人排名前40位的企业中,日本占26家,而中国无一企业上榜,相比之下,中国的研发实力较弱,国际竞争力不足。

    3.缺乏统一标准

    我国目前还缺乏统一的无线充电产品标准,国外主要的无线充电标准有Qi、AirFuelAlliance和TIRJ2954。Qi是全球首个无线充电技术组织WPC(无线充电联盟)所推出的无线充电标准。英特尔牵头的AirFuelAlliance无线充电标准由PMA和A4WP两大无线充电组织合并后推出。美国汽车工程师协会(SAE)发布了无线充电准则TIRJ2954。无线充电技术在全球范围内尚未能形成一个通用的标准,不同运营商的终端供电参数不同,造成无线充电技术只能在局部地区、部分产品中应用。

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