深圳湾 · 2021年01月11日

手机取消标配充电器,为配件市场带来了哪些契机?| 活动回顾

开年小米第一件大事,就是给技术团队发奖,其中一个百万美金技术大奖颁发给了小米秒充团队。凭借在硬件架构、充电算法和安全策略三大核心领域所做出的创新,小米秒充团队实现了 120W 有线快充,50W 无线快充和 10W 反向快充。

1-小米120W 有线快充
随着智能手机技术的发展,CPU 和 GPU 需要处理的数据增大,以及大尺寸屏幕的普及,人们日均使用手机的时长不断增加,手机电池续航的压力也越来越大。但新电池材料和技术却发展较缓,增加充电电压和电流成为了主流。于是,大功率、氮化镓、快充、无线充、碎片充,等等,成为市场的新热点。

苹果的 5V1A 早已成为过去,iPhone 12 系列的减配带来配件市场新的增长,小米等激进的安卓手机厂商,以及众多配件厂商,正在迎来充电市场的又一个春天。

2-充电器
上个月的一个周六的早晨,在泰华梧桐岛的 BLLB 图书咖啡,深圳湾召开了第 13 场「梧桐 CEO 早茶会」。这一次我们的话题聚焦在充电。

现场,紫米副总裁姚茂楠为我们系统梳理了移动充电的行业发展、产品进化和技术更迭的历程,蓝科尔等来自深圳充电产业链的多位嘉宾也分享了他们的行业经验,并对快充行业未来的发展趋势发表了各自的观点。

本文用较长的篇幅,为大家总结了与会嘉宾的发言精华,带大家一起探索,充电配件市场的契机。

3-CEO早茶会
4-CEO早茶会
5-CEO早茶会
6-CEO早茶会
7-CEO早茶会

从移动充电如何成为刚需聊起

在展开充电这个话题之前,我们不妨先回顾一下手机电池的发展。

移动网络从 1G 发展到 5G,手机电池从最初第一代手机的 800mAh,发展到如今普遍的 5000mAh 左右,然而待机时间却不能如你所愿——这么多年来一直维持在一到两天。





8-手机电池和待机时间变化




△ 手机电池和待机时间变化 | 图源:紫米演讲 PPT

尽管网络制式的优化和半导体工艺的改进,手机功耗在降低,但与此同时,伴随着智能机的出现,人们使用手机的频次不断提升,高刷屏等高能耗的应用普及,又为手机的待机时间提出新的挑战。

续航不行,快充就成为了刚需。手机充电行业这些年又发生了什么变化呢?

手机的接口标准逐渐统一为 USB 标准接口后,由于接口标准对电压和电流的限制,业界采用了如下两种方案来提高充电速度:

方案一:增大充电电流,使充电电压无限接近于电池电压,降低充电损耗,从而提高充电速度。这一方案的问题是,需要定制的连接器和定制的线缆,是非标的。

方案二:以高通为代表,通过提高充电电压,来提高充电速度,手机连接线和线缆是标准的。但这一方案的问题是,电压转换为电池效率总是有一定的损失,同时,效率提升也带来了电池发热的新问题。

9-高通QC技术历代更迭
△ 高通QC技术历代更迭 | 图源:蓝科尔演讲 PPT

但这两种方案发展到一定阶段都出现了瓶颈。这时候手机行业迎来了两项新技术:一个是 Type-C 标准接口,它可以承载的电流远远超过上一代 Micro USB 接口;另一个则是电荷泵充电技术,解决了高压到低压转换的效率问题。

这两项技术促成了快充技术的到来,快充也成为当前旗舰手机的标配技术。华为 Mate40 Pro 支持 66W 快充,小米 10 至尊版则支持 120W 快充。

另一个重要的趋势则体现在笔记本充电器的变化,从最初的充电接口不统一到 Type-C 几乎一统天下。与此同时,笔记本的充电功率虽然变化不大,仍保持在 40W\~65W 的范围,但与手机功率越来越接近。

10-充电功率和接口变化
△ 充电功率和接口变化 | 图源:紫米演讲 PPT

移动电源:大容量、可扩展、双充、快充

小米生态链企业紫米成立八年,于去年 5 月被小米集团收购部分股份。从 2013 年发布第一款移动电源,至 2018 年底,移动电源累计销量已突破 1 亿支。

紫米的电源产品线一共有四块:移动电源、无线充电器、电源适配器、车载充电器。





11-紫米的电源产品线




2015 年,顺应移动充电的变化趋势,紫米就已经开始计划了一款「跨界」的移动电源产品,ZMI 10 号移动电源,它既支持笔记本充电,又支持手机快充。

在产品设计上,采用了三口(一个 C 口两个 A 口)的对称式设计,全部输出口均支持手机快充,输出和输入功率都能达到 45W,这样就能同时支持笔记本和手机充电,充满仅需 2.8 小时。

还有一处产品设计的细节,2015 年的笔记本电脑大多只有一个 C 口,笔记本充电过程中,接口被占用。紫米就在移动电源上增加了 USB Hub 拓展功能,通过 C 口拓展出两个 A 口,让笔记本在充电的同时,还可以外接其他设备。

12-紫米 ZMI 10 号移动电源
△ 紫米 ZMI 10 号移动电源

产品定义完成后,紫米发现,当时的移动电源方案并不支持 45W 大功率,也不支持这么多复杂的协议。

紫米首先找到笔记本的芯片供应商,他们也为苹果 MacBook 提供充电芯片。接下来,通过搭建自己的平台、打造了自己的协议栈,又解决协议问题。此外,紫米还首度引进输出阻抗跟踪技术。

有了这些技术积累,2016 年,ZMI 10 号移动电源上市,一度成为爆品。紫米也趁热追击,随后又衍生设计了另外两个升级款的产品:

一款是 10000mAh 的 ZMI 多功能电源,产品定位为笔记本数据扩展,产品设计则在 10 号移动电源的基础上增加了数据扩展——自带 HDMI 扩展端口,并支持 USB HUB 扩展坞。体积虽小,但仍然能输出 50W 功率。

13-紫米 ZMI 多功能移动电源
△ 紫米 ZMI 多功能移动电源

另一款则是 25000mAh 超大容量的 ZMI 20 号移动电源,在 10 号移动电源的基础上增加了功率输出,支持 200W 大功率。

产品侧面配备了一块 LED 屏幕,可以实时显示自身电量,顶部配备了拥有两个 Type-C 接口和一个 USB A 接口。

作为唯一一款支持小米 10 Pro 至尊纪念版 120W 快充的移动电源,25 分钟即可为小米 10 至尊纪念版充至满电。

14-紫米 ZMI 20 号移动电源
△ 紫米 ZMI 20 号移动电源

车充:体积小、功率大、双口、快充

车充是另一个刚需市场。为适应 100W 大功率、快充、小体积、可为多设备充电等市场潮流,紫米需要解决一系列的技术问题。

首先是大功率下的转换效率问题,通过更好的芯片,使效率接近 97%。其次是大功率下的保险丝精度问题,精度达到了 5%。这样一来,开车路上 25 分钟就可以充满手机。

紫米于去年 8 月发布了小米车载充电器 100W 快充版,可同时为两款设备充电。除了手机、笔记本电脑,还可以为手电筒、移动电源等户外常用的电子设备充电。

15-小米 68W 车载充电器快充版
△ 小米 68W 车载充电器快充版

它具备 1A1C 双接口,其中 USB-C 接口单口输出可达 100W MAX 快充,25分钟即可充满小米 10 至尊纪念版。双口同时输出时,最高可达 68W。

还有四色环形炫彩灯效,方便夜晚使用,不同功率显示不同颜色,充电状态、接口位置一目了然。

TWS 耳机充电:也要无线,也要快充

紫米在去年 10 月发布了首款 TWS 耳机 ZMI PurPods Pro,充电和续航能力都非常强悍,不仅支持无线充电,还支持快充、闪充。

耳机和充电盒均采用了大容量电池,分别为 48mAh 和 490mAh。充电 5 分钟, 即可听歌 2 小时,充电 15 分钟,充满 50%。

16-紫米ZMI PurPods Pro

延伸阅读:紫米首场发布会首款 TWS 主动降噪耳机,硬核级参数,只要 399 元

氮化镓充电器:体积减半、功率翻倍

紫米在 2019 年年初就推出了体积小巧、性能强大的 氮化镓(GaN)充电器,具备 Type-C 接口,充电功率达 65W,充满配备 4500 mAh 电池的小米 10 Pro 仅需 45 分钟。

同时,使用了 GaNFast 技术的小米 65W GaN 充电器,体积只有 56.3 x 30.8 x 30.8mm(53 cc),是标准适配器尺寸的一半。

17-小米 65W GaN 充电器
其核心器件采用的是纳微半导体的 NV6115 和 NV6117 GaNFast 充电芯片,它们针对高频、软开关拓扑进行了优化,通过 FET、驱动器和逻辑的单片集成,创建了非常小并且非常快的易于使用的高性能电源转化模块。

两款芯片均采用了氮化镓(GaN)这一新型半导体材料,其运行速度比以前的硅(Si)电源芯片快 100 倍。目前市面上已有包括纳微(Navitas)半导体在内的多家厂商布局。

18-小米 65W GaN 充电器

延伸阅读:小米 10 Pro GaN 快充背后的技术:纳微半导体 65W 氮化镓(GaN)方案

氮化镓的使用,使充电器的体积减半、功率翻倍,这是如何做到的呢?充电开关会带来能量损耗,而氮化镓可以减少开关的能量损耗,这样就可以通过提高开关电源的开关频率,减小变压器和输出电流。

同时,针对因变压器涡流增加而导致的热损和辐射增加的问题,紫米还做了优化,采用了优化设计的平面变压器,抑制了高频无线干扰,使开关频率达到了 380k 接近 400k 的样子。

19-紫米优化设计的平面变压器
相比市面上开关频率只有 100k 的充电器,紫米氮化镓充电器能把体积做小,其关键就在于解决了因开关频率增加而带来的负面问题。

碎片化充电和无线充电

极速充电在各家旗舰手机中越来越普及,这就带来了用户充电方式的改变。充满基本上只用半小时,利用碎片时间充电成为新的趋势。无线充电非常适合这种碎片化的充电方式,它需要突破的瓶颈就是充电速率。

随苹果 iPhone 12 系列发布的 MagSafe 无线充电板,将无线快充的功率从 7.5W 增加到 15W,这就为我们带来了新的无线快充的技术方向。

20-苹果MagSafe 无线充电板
为实现功率提升,苹果的做法是将开关频率增加到 300k 以上。但是与氮化镓技术类似,提高开关频率的同时,变压器涡流增加,会导致辐射增加。

与其他无线充电板做法不同的是,MagSafe 具备的内圈磁铁包裹着充电线圈,加上金属屏蔽罩的作用,可以有效的减少辐射的干扰。





21-苹果 MagSafe 无线充电板拆解




△ 苹果 MagSafe 无线充电板拆解 | 图源:IFIXIT

华为、小米等其他手机厂商的做法,则是通过增加电压、减小电流、采用风扇主动散热等方式,解决无线充电板因功率提高而带来的热损问题。





22-小米立式无线充电板




△ 小米立式无线充电板

但无线充电的缺点就是不便携,所有无线充电板都需要有线供电。

根本的解决方案在于无线充电基础设施的完善,比如在机场、咖啡厅等公共场合,随处都可以无线充电,这时你就会发现,无线充电真是妙不可言。

23-支持无线充电的宜家家具
△ 支持无线充电的宜家家具

在实现这一愿景之前,紫米推出了 10000mAh 无线充移动电源,让人们同时享受到移动和无线充电的便利性。

24-紫米 ZMI 无线充移动电源
△ 紫米 ZMI 无线充移动电源

但这只能说是无线充电时代到来之前的一个过渡产品

手机减配:对配件行业的利好影响

从 iPhone 12 开始,苹果减配,各家手机品牌大概率都会跟进,用户有了自己的选择权,这就为各家充电品牌通过氮化钾或其它高品质充电配件,一次塑造自己的品牌和产品的多样性的机会。

减配对于配件行业带来的利好,体现在天猫的销售数据上,我们可以看到,充电器的销售额在过去两个月翻了不止一倍。





25- iPhone 12 取消标配充电器,为天猫配件市场带来的影响




△ iPhone 12 取消标配充电器,为天猫配件市场带来的影响

配件市场目前有两类品牌,一类是手机品牌,提供原装单独销售的配件,他们能与手机最新技术做适配,售价也会比较高。另一类是独立的第三方配件品牌,如 Anker、罗马仕、绿联、品胜,他们的配件种类非常齐全,价格也比较亲民。





26-配件市场目前有两类品牌




以上两类品牌之间,因为市场定位比较清晰,因此不存在直接的竞争。唯有小米比较特殊,会横跨两大市场,因为其性价比,与第三方配件品牌会有直接的竞争。

以小米 20W 充电器为例,这个产品完全是为苹果 iPhone 12 的用户准备的。产品定价 39 元,其他配件厂商则比对着这个价格,略低一点,在价格上完全体现出直接的竞争关系。

27-20W 充电器横比
△ 20W 充电器横比 | 图源:紫米演讲 PPT

小米 20W 充电器以更高的品质、更强的性能、更小的体积、更亲民的价格,赢得了市场。

众说纷纭:

现场,紫米姚茂楠还回答了与会者的很多问题。

对于「充电宝有没有可能消失」的问题,姚茂楠的回答是肯定的。随着电池技术的发展,充电宝迟早会消失,但是不是最近,因为手机待机仍让人焦虑。共享充点是一个快速增长的市场,但目前已经相对平稳。

对于「紫米和 Anker 的竞争」问题,姚茂楠认为,因为全球区域市场的不同,目前紫米和 Anker 在国内还没有那么激烈,但两家相互之间,无疑是「最强大的竞争对手」。

在全球市场,紫米随小米进入了印度和欧洲市场,虽然与 Anker 竞争激烈,但紫米主要走的是手机渠道。目前紫米也在规划美国市场。

28-梧桐 CEO 早茶会 姚茂楠
泰华梧桐岛 BLLB 办公社区创业的一个团队「予乐信息」正在充电行业淘金。出于对亚马逊细分市场的敏感度,以及多年跨境电商的经验,他们于近年开始设计车充产品,在美国和欧洲市场卖的很好。

蓝科尔等来自深圳充电产业链的多位嘉宾也分享了他们的行业经验,并对快充行业未来的发展趋势发表了各自的观点。

29-梧桐CEO早茶会快充主题嘉宾
△ 从左至右:中惠创智 王奕夫、蓝科尔 柯玮、聚泉鑫 曾繁梯、沃鹏科技 颜欣敏、予乐信息 张乐、超聚电池 范常清、旺富达 刘艳

最近两年,快充变成手机为数不多的亮点之一,充电头从过去的配角变成了主角。市面上主流的是 PD 和高通 QC 快充协议,各家手机厂商也推出了自己私有充电协议,创造自己的配件生态圈。

氮化钾目前还是属于刚起步的阶段,各家厂商开发自己的氮化镓充电器,氮化镓的应用包括以后的新能源汽车、智能制造、机器人,还有服务器基站都会用到氮化钾技术。

30-氮化镓充电器
蓝科尔是一家 15 年的老厂,业务覆盖手机、快充、车充、安防和 LED 等领域。同时也联合设计公司,为品牌商做设计服务。

无线供电技术方案商中惠创智具备从毫瓦级到千瓦级的算法技术,在活动中分享了无线供电技术的四代沿革

31-无线供电技术沿革
△ 无线供电技术沿革 | 图源:中惠创智演讲 PPT

小功率极近距离磁感应技术;中大功率有一定距离的磁共振技术,应用于机器人、人体工程学的桌椅、新能源汽车;二维无线充电技术,应用于无线充电鼠标、电动牙刷、洁面仪、无线充电收纳盒等小功率电器;三维空间无线供电技术。我们的技术方案从毫瓦级到千瓦级技术的算法,还在不断的进行优化。

32-无线充电技术在 IoT 领域的应用
△ 无线充电技术在 IoT 领域的应用 | 图源:中惠创智演讲 PPT

超聚是一家主做电池的厂商,就 TWS 耳机快充分享了一些观点。

超聚认为,TWS 耳机快充必须有以下几个方面的考量:安全、电池容量以及相应的续航时间、更小的体积。更大续航需要更大容量的电池,更好的音质需要更大的喇叭单元,进一步占用了电池空间,攻克这个问题对于 TWS 耳机而言迫在眉睫。

33-超聚演讲 PPT
△ 图源:超聚演讲 PPT

沃鹏科技石墨烯散热等专利技术,近日推出了一款磁吸无线充电宝,可实现双向 18W 有线充、双向 10W 磁吸无线充,是 MagSafe 推出后的一个创新产品。



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