電子快充行業(yè)深度報告

1 (一)手機能耗提升，推動快充功率走向百瓦時代 3 (二)快充技術(shù)協(xié)議兼容性不斷增強，私有協(xié)議逐步走向開放9 (三)競爭格局：產(chǎn)業(yè)鏈由國內(nèi)企業(yè)主導(dǎo)，代工行業(yè)集中度較低 (四)市場空間：快充滲透率逐年提升，無線市場蓄勢待發(fā).20 (一)電磁感應(yīng)為主流技術(shù)，使用場景有別有線充電 24 (二)無線充電發(fā)展趨勢：更高功率、更強散熱及更靈活使用27 (三)競爭格局：國內(nèi)廠商積極布局上下游產(chǎn)業(yè)鏈，代工企業(yè)競 (四)市場空間：市場空間潛力巨大，未來應(yīng)用前景廣闊.....37三、相關(guān)標(biāo)的.............................................................................39242.......42 3 (一)手機能耗提升，推動快充功率走向百瓦時代電池性能限制催生快充方案。(1)能耗需求：智能手機在CPU運算 (3)恒定電壓充電(涓流充電)：當(dāng)電池電壓達(dá)到電壓閾值后，電壓4因此其成本更高，兼容性較差。但由于傳統(tǒng)降壓電路效率較低(約90%)，所以低壓高電流方案發(fā)熱損耗更少，充電效率更高。5并行發(fā)展快充趨勢下，手機品牌廠商、第三方充電頭品牌廠商爭相通過技術(shù)升級推行具有更大功率、更安全、更便攜的快充產(chǎn)品：6 (1)更大功率：快充功率的提升由充電器、數(shù)據(jù)線、終端電池協(xié)同功率的快充方案。在此基礎(chǔ)上，快充將不再局限于兩種傳統(tǒng)的方案，OPPO125W超級閃充通過接口、線纜、電池三方協(xié)同，實現(xiàn)在接口端，OPPO對接口處負(fù)責(zé)供電的針腳進(jìn)行了更大接觸面積的加密線纜，僅在識別到加密信息之后才可支持高達(dá)6.25A的電流，通過并聯(lián)三電荷泵(轉(zhuǎn)換效率高達(dá)98%)的方案進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，防10V12.5A高壓高電流，同時通過多極耳技術(shù)進(jìn)一步降低電芯阻抗，小化充電過程中的發(fā)熱情況。7 (2)更便攜：GaN開關(guān)適應(yīng)于高頻率和高功率工作環(huán)境，是實現(xiàn)傳統(tǒng)Si半導(dǎo)體材料擁有更高的電子遷移速度，因此GaN具有更高器次級產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢(充電器提供的充電電壓)與變壓器線圈匝數(shù)、以，GaN開關(guān)充電器能夠通過更大的為寬禁帶材料(即帶隙高達(dá)3.4eV)，其擊穿電壓更高，能承載的功高效的充電器。OPPO50W超閃餅干充電器通過GaN開關(guān)、鉗位小到極致。OPPO50W超閃餅干充電器不僅使用了GaN開關(guān)，還更到極致。8 (3)更安全：快充功率的不斷提升伴隨著對充電環(huán)節(jié)安全性的更高要求，其中最重要的就是散熱和溫度控制。一方面，VC液冷散熱、9 (二)快充技術(shù)協(xié)議兼容性不斷增強，私有協(xié)議逐步走向開放快充技術(shù)包括從充電器到設(shè)備的一整套快充方案設(shè)計，充電協(xié)市面上的主流快充技術(shù)廠商有五家，分別為高通、聯(lián)發(fā)科、華為、OPPO以及USB-IF協(xié)會。各家快充技術(shù)下有自己的通信協(xié)議，高通、聯(lián)發(fā)科、USB-PD的通信協(xié)議為公有協(xié)議(對外出售或免費公開)，華為、OPPO的通信協(xié)議為私有協(xié)議(手機廠商自用)，設(shè)備器或手機中的某一方主動發(fā)起，另一方根據(jù)所收到的信息做出反應(yīng)。線的脈沖電流指令以及基于CC線的BMC編碼通信。D+D-線通信是通過在D+D-端施加不同的電壓實現(xiàn)的，每組不同的電壓值對CC設(shè)備和充電器通過在該線上互相傳輸BMC 年起，各家快充技術(shù)對USB-PD協(xié)議的兼容性增強，USB-IF協(xié)會來為多部設(shè)備快充的目的。由于USB-IF協(xié)會負(fù)責(zé)USB接口的定義，升1由于PD通信是在CC線上進(jìn)行的，快充技術(shù)要兼容PD協(xié)議需要滿足設(shè)備的接口處有CC針腳。引入CC針腳有兩種方式，一是直接采用Type-C接口，二是在Type-A接口的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，加入CC針腳。USB-PD協(xié)議預(yù)先定義了五組電壓電流參數(shù)，其他快充技術(shù)廠商在兼容USB-PD協(xié)議時可以選擇直接采用PD協(xié)議預(yù)定義的參數(shù)，也可以自定義瓦數(shù)。為了滿足各快充廠商對不同的充電瓦數(shù)的要求，USB-IF協(xié)會在USB-PD技術(shù)規(guī)范中引入PPS功能。2017年，中填加PPS(ProgrammablePowerSuppply)可編程電源功能，提升對電壓電流的調(diào)控精度，達(dá)到20mV/step的電壓調(diào)控以及50mA/step的電流調(diào)控，使得各廠商在使用非USB-PD預(yù)設(shè)的電流電壓參數(shù)時可以實現(xiàn)高效率充電，進(jìn)一步推動了對USB-PD協(xié)議產(chǎn)支持相應(yīng)快充技術(shù)的芯片及配件。華為于2017年12月公開快2018年11月，OPPO宣布對外授權(quán)VOOC閃充技術(shù)，目前共有業(yè)獲得相關(guān)授權(quán)。能快充技術(shù)對協(xié)議的兼容性增強，手機端可以支持的快充協(xié)議逐步O有協(xié)議的協(xié)議芯片，充電器廠商可以生產(chǎn)支持私有協(xié)議的充電插頭， (三)競爭格局：產(chǎn)業(yè)鏈由國內(nèi)企業(yè)主導(dǎo)，代工行業(yè)集中度較低有線充電產(chǎn)業(yè)鏈上游為電子元器件及IC供應(yīng)商，下游為有線充阻電容生產(chǎn)商包括艾華集團(tuán)，氮化鎵MOS管生產(chǎn)商包括三安光電10%。芯片部分市場IC家逐漸ICICInsights個人電子產(chǎn)品的模擬類IC銷售約占公司營收的23%；ADI位列第面業(yè)務(wù)收入約占公司營收的30%。全球范圍內(nèi)，國外廠家占據(jù)電源管理芯片90%的市場；在國內(nèi)，有80%的電源管理IC市場被國外賽爾康在充電器代工領(lǐng)域具有絕對優(yōu)勢，但代工市場總體集中度較低。2019年充電器代工市場中賽爾康處于首位，出貨量在2億左其他代工企業(yè)主要包括DongyangE&P(韓國)、偉創(chuàng)力、飛宏科銷量的43%。 (四)市場空間：快充滲透率逐年提升，無線市場蓄勢待發(fā)2022年快充市場空間達(dá)986億元，未來三年CAGR為40%?？斐涫袌鲈鲩L驅(qū)動力主要來自滲透率提高(即10W以上占比)。根快充986億元，2020-22年CAGR為40%。各功率充電器出貨量×ASP”的方式預(yù)測。其中，手機充電器出貨量=原配充電器+向第三方購買量(假設(shè)為30%手機出貨量)，可穿戴個檔位：5-10W(蘋果手機+大部分千元機+可穿戴)、10-30W(安卓中高端手機)、功率30W以上(安卓中高端手機+電腦)、GaN工藝快充(安卓中高端手機)。核心假設(shè)：(1)各單位出貨量比例：根據(jù)我們統(tǒng)計，大部分千元機標(biāo)配充電器仍為10W以下普通充電器，21500元以上HMOV多搭載快充(18W/22.5W30W居多)，蘋果除高端機型外仍標(biāo)配5V1A，三星全系列基本都是搭載25W快充，30W以上閃充/搭載GaN開關(guān)的充電器仍只在少量高端機型配備。據(jù)此，我們假設(shè)2019年手機充電器5-10W/10-30W/30W以上根據(jù)我們統(tǒng)計，10-30W/30W以上/GaN充電器平均售價分別在60/120/200元左右，我們按照BOM成本為售價的50%計算，并 (一)電磁感應(yīng)為主流技術(shù)，使用場景有別有線充電器將市電轉(zhuǎn)化為無線充電板可用的低壓交流電通入充電板內(nèi)的閉合難度低、起步早、產(chǎn)業(yè)鏈完善等優(yōu)勢，電磁感應(yīng)式無線充電設(shè)備在以手機必須與無線充電板保持較近距離(毫米以內(nèi))才會有較高的傳尚未普及電磁共振技術(shù)采用“共振”原理提高能量傳輸效率，具有 距離更長：電磁共振技術(shù)的有效充電距離達(dá)到了數(shù)厘米遠(yuǎn)； (1)遠(yuǎn)距離傳輸會降低充電效率：目前，手機、可穿戴設(shè)備等小型設(shè)備僅能做到5cm范圍內(nèi)的5W電磁共振式無線充電，雖然相比 (2)技術(shù)成本高：電磁共振技術(shù)的電路復(fù)雜且共振頻率調(diào)校對技術(shù)要求較高，產(chǎn)品成本高昂，能夠?qū)崿F(xiàn)該技術(shù)的公司較少。應(yīng)用場景：消費電子無線充電市場上幾乎沒有電磁共振技術(shù)的身影，僅有戴爾tude前電磁共振技術(shù)仍不成熟，但其厘米級傳輸距離也有特定應(yīng)用場景， 蘋果于2017年發(fā)布支持7.5W無線充電的iPhoneX，之后一直WWW三年來功率增長較為迅速的是國內(nèi)的華為、小米、OPPO等廠商，華為于2018/2019/2020年分別推出了支持15W/27W/40W無線充電的手機，小米于2018/2019/2020年分別推出了支持10W/30W/50W無線充電的手機，OPPO于2020年連續(xù)推出了支持40W/65W無線充電的手機，一加于2020年推出了支持30W無線充電的手機。電系統(tǒng)由充電板、線圈組合、方法有：(1)采用電荷泵技術(shù)，如OPPO的并聯(lián)三電荷泵方案，小米的單層級電荷泵方案。(2)提升電芯數(shù)量與質(zhì)量，如小米10采用了雙電芯方案在手機中放入了兩塊電池，OPPO改進(jìn)電芯質(zhì)量，采用6C電芯提高電池負(fù)荷能力。大功率方案主要通過私有協(xié)議實現(xiàn)，公有協(xié)議WPC也逐漸走向大適用于90%無線充電產(chǎn)品。Qi標(biāo)準(zhǔn)是由無線充電聯(lián)盟WPC制定電技術(shù)為主，由于電磁感應(yīng)式技術(shù)是目前無線充電的主流技術(shù)方案，所以Qi標(biāo)準(zhǔn)也相應(yīng)覆蓋了目前市場上絕大多數(shù)的無線充電設(shè)備。公有協(xié)議之AirFuel標(biāo)準(zhǔn)：專注無線充電磁共振和射頻技術(shù)，提供備充電，最大充電距離可達(dá)5厘米；射頻技術(shù)更能夠支持幾厘米到在特定充電場景，如：可穿戴設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、電子汽車等領(lǐng)域。功率Qi新標(biāo)準(zhǔn)。目前市場上主要的無線快充產(chǎn)品均兼容Qi標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)下的最大充電功率無法滿足許多無線充電產(chǎn)品的功率需求，通用Qi標(biāo)準(zhǔn)未能有效規(guī)范和統(tǒng)一無線充電行業(yè)的充電協(xié)議。但為了適應(yīng)高速發(fā)展的大功率無線充電協(xié)議，WPC也著手定義30W到120W的Qi2.0標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)制冷器(被動)、風(fēng)扇(主動)等。業(yè)界會選擇其中一種方式或結(jié)典型方案如OPPO的65WAirVooc，采用了風(fēng)冷+半導(dǎo)體制冷器的主被動散熱方案。充電板板與手機的熱量先被TEC半導(dǎo)體制冷器 (14)傳遞到風(fēng)道區(qū)域，然后風(fēng)扇(17)從進(jìn)風(fēng)口(18)吸入外界空氣，從出風(fēng)口(15)將熱量帶出，從而將充電溫度控制在40℃以充電問題線圈移動、多線圈疊加方案改善了需要用戶精確擺放、只能一對一充電的問題。當(dāng)用戶沒有將手機與充電板精準(zhǔn)對齊放置時，無線充電器配備了檢測電路用來探測手機的擺放位置，并使用X軸國外廠商NativeUnion采用在一塊充電板內(nèi)并列放置雙個線圈的方案，實現(xiàn)了同時對iPhone、Airpods兩個產(chǎn)品進(jìn)行無線充電，克蘋果的一代AirPower利用多線圈疊加方案為了實現(xiàn)“多單位，隨便放”的充電效果。蘋果在AirPower內(nèi)部分層堆疊了22個感應(yīng)這款產(chǎn)品公開發(fā)售。3 (三)競爭格局：國內(nèi)廠商積極布局上下游產(chǎn)業(yè)鏈，代工企業(yè)競爭激烈無線充電發(fā)射端(產(chǎn)品對象為充電器)，重點關(guān)注資源供應(yīng)商和品牌OEM產(chǎn)商的競爭格局。 ：術(shù)壁壘和利潤率，以國外龍頭廠商為主。海內(nèi)外廠商均有參與。模組制造環(huán)節(jié)工藝相對簡單，利潤空間不大，a)方案設(shè)計方案設(shè)計是無線充電產(chǎn)業(yè)中利潤占比最大的一環(huán)，各家充IDTTI案)等國外商家壟斷，WPC推出QI標(biāo)準(zhǔn)并被引入中國后，標(biāo)準(zhǔn)的活性，國內(nèi)出現(xiàn)信維(方案-材料-模組一體化)、易沖無線(已經(jīng)成為等充電器提供解決方案)、伏達(dá)半導(dǎo)體(推出首款第三代充電方案)、b電源芯片較高(接收端相比發(fā)射端對芯片有更高的要求)，主要由國外企業(yè)掌達(dá)百萬)、佰壹科技(成為高通授權(quán)單位)等擁有了一定客戶基礎(chǔ)的c)磁性材料磁性材料在發(fā)射端中起到屏蔽其他材料干擾和增加磁為主。雖然國外TDK、村田等企業(yè)仍有領(lǐng)先優(yōu)勢，但我國作為最大安d)線圈為了改善無線充電的位置自由，方法之一是發(fā)射端多線圈，e)模組組裝模組組裝在幾個環(huán)節(jié)中對科技水平的要求最低(接收端模組由于通常置于消費電子終端產(chǎn)品中相比于發(fā)射端要求更高)，我 還是以有線充電器的品牌廠商為主，如Belkin(排名第一的無線充電設(shè)備制造商)、mophie(主打高端市場，首個支持蘋果7.5W的 (四)市場空間：市場空間潛力巨大，未來應(yīng)用前景廣闊根據(jù)我們預(yù)測2022年無線充電市場空間達(dá)57億美元，未來3年CAGR達(dá)到21%。一方面，無線應(yīng)用前景廣闊，滲透率逐年這一比例將大幅提升。我們預(yù)計到2022年，智能手機無線滲透率。間=發(fā)射端市場空間+接收端市場空間”的方式預(yù)測。其中，發(fā)滲透率×接收端單價，終端設(shè)備包括智能手機、可穿戴設(shè)備與個人持無線充電智能手機出貨量的比例，根據(jù)IHS數(shù)據(jù)，2016年該比各終端設(shè)備出貨量：使用IDC預(yù)測數(shù)據(jù)；(3)各終端設(shè)備無線滲透透率為30%、35%、40%；(4)發(fā)射端與接收端單位價值量：隨著有下降趨勢，我們假設(shè)未來三年發(fā)射端單位價值量為5.0、4.7、4.3美元，不同終端設(shè)備的接收端單位價值量不同，約為2-3美元。領(lǐng)益智造2019年收購賽爾康，切入充電器業(yè)務(wù)(充電器模組+組裝能力)、助力產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合。2019年8月，領(lǐng)益智造以約6.89億人民幣現(xiàn)金收購處于虧損狀態(tài)的賽爾康的全部股權(quán)。(1)賽爾康2019年充電器生產(chǎn)量達(dá)8.52千萬PCS，銷售量達(dá)8.73千PCS分布全球各地，總部在芬蘭，賽爾康為蘋果、華為、OPPO、vivo等精英客立于1973年，曾為諾基亞所有、后被剝離，在諾基亞時期建立起合階段+受疫情影響，賽爾康的業(yè)績有所拖累，毛利率較低僅為整合后，利用全球布局+優(yōu)質(zhì)客戶等優(yōu)勢，有線充電市場有望擴大。 (2)利用領(lǐng)益的上游材料資源，布局無線充電。2018年領(lǐng)益科技收購江粉磁材、獲得上游材料制造能力，而無線充電需要磁材產(chǎn)品，公司在無線充電領(lǐng)域可提供一站式解決方案，一體化優(yōu)勢和成等多種軟磁材料，可從材料端配合客戶進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)；在線圈領(lǐng)域，的司正在積極拓展全球智能家居廠商的客戶。根據(jù)最新的2020年定增方案，公司擬增發(fā)12億投資無線充電模組項目，主要用于無線傳音等知名手機品牌商和Bestbuy(百思買)、Belkin(貝爾金)、Mophie(墨菲)等國際大型數(shù)碼產(chǎn)品提供商。