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快充飞速发展 连接器企业如何应对?
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快充飞速发展 连接器企业如何应对?

2021-05-07 15:27:20 来源:连接器世界网 作(zuo)者:国际线缆与连接 点击:1227

【哔(bi)哥哔(bi)特(te)导读(du)】本期(qi)《国际(ji)线缆(lan)与连(lian)接(jie)》将聚焦快充(chong)市(shi)场,探究快充(chong)市(shi)场的(de)快速发(fa)展会对连(lian)接(jie)器(qi)以及连(lian)接(jie)器(qi)企业带来(lai)什么机遇与挑(tiao)战。

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(shi)在2011年,从三星的(de)Galaxy Note手机附(fu)赠的(de)区别于(yu)常规(gui)5V输(shu)出电(dian)压(ya)的(de)5.3V充(chong)电(dian)头(tou)开(kai)始,提升了充(chong)电(dian)头(tou)和(he)线(xian)的(de)电(dian)压(ya)和(he)电(dian)流(liu)传(chuan)输(shu)效(xiao)率。

但将“快(kuai)充”推(tui)向消费者(zhe),让人(ren)们真正意识(shi)到充电(dian)“快(kuai)”与“慢”区别的是OPPO,它的广告语“充电(dian)5分钟,通话两小时”在2014年传遍了大(da)街小巷。

快充

随后,快(kuai)充快(kuai)速发展(zhan)起来,以智(zhi)能(neng)手机和笔记本电脑为先(xian),拓展(zhan)到数码产品、智(zhi)能(neng)家电、电动汽车等领域。

以手(shou)机快充为(wei)(wei)(wei)例,根据IDC发(fa)布的(de)最新数据显(xian)示,2020年全球智能手(shou)机销(xiao)售量为(wei)(wei)(wei)12.9亿(yi)台,销(xiao)量前5名分别是三(san)星、苹果、华为(wei)(wei)(wei)、小米和VIVO,合(he)计9.208亿(yi)部。值得注意的(de)是,这几家手(shou)机厂商(shang)都是智能快充的(de)积极推动者(zhe)。

苹果(guo)公司最(zui)新发布的(de)Iphone 12全系(xi)支持USB PD快(kuai)充。安卓系(xi)手机(ji)推(tui)广得更快(kuai),主(zhu)要以(yi)大功率快(kuai)充为(wei)主(zhu),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(yao)技(ji)术——氮化(hua)镓技(ji)术在近(jin)两年爆发,小(xiao)体(ti)积、大功率、低温升(sheng)的特性助推(tui)氮化(hua)镓快充充电器迅速成为主流(liu)。

其实(shi)快充的发展是必然的。人们对电(dian)(dian)(dian)(dian)子产(chan)品的日使用(yong)时长与日俱(ju)增,但因(yin)电(dian)(dian)(dian)(dian)池本身特(te)性(xing)、体(ti)积、重(zhong)量以及(ji)成本等因(yin)素(su)限制,电(dian)(dian)(dian)(dian)池的整体(ti)容量上升(sheng)较为缓慢,快充是解(jie)决电(dian)(dian)(dian)(dian)池续航(hang)问题的有效方案(an)之一。

“未来充电(dian)速度加快是一个趋势(shi),因为要(yao)解决消(xiao)费者充电(dian)耐心度的问(wen)题。市(shi)场有(you)(you)需求,我们(men)上游(you)的供应商必须(xu)要(yao)解决它的痛点。”深圳(zhen)市(shi)步(bu)步(bu)精(jing)科技有(you)(you)限(xian)公司总(zong)经理李建浦(pu)说。

当快充成为刚需(xu),每(mei)台充电设(she)备(bei)都配(pei)备(bei)一个(ge)快充,快充的(de)市(shi)场(chang)体量剧增(zeng),与(yu)之配(pei)套的(de)快充零部件的(de)市(shi)场(chang)前景(jing)也将十分可观。

快充的小型、多口、大功率趋势

快充(chong)技术是通过提高电(dian)压或电(dian)流来实现单位(wei)时(shi)(shi)间内(nei)向电(dian)池充(chong)入更多(duo)的电(dian),以缩(suo)短充(chong)电(dian)时(shi)(shi)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(fang)(fang)案和快充芯(xin)片的(de)(de)(de)芯(xin)源系统有限公司现场应用(yong)工(gong)程师王若(ruo)宇认为,现在(zai)市(shi)场上的(de)(de)(de)快充在(zai)氮化(hua)镓技术的(de)(de)(de)支撑下大都在(zai)往小型化(hua)、大功率化(hua)发(fa)展(zhan);其次,用(yong)户的(de)(de)(de)需求正(zheng)往多口化(hua)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)向发(fa)展(zhan)。

如果(guo)未来充(chong)电头的传输功率(lv)为100W,配几个TYPE-A/C口,如此便可(ke)以(yi)同时给(ji)多台(tai)手机充(chong)电,或直接给(ji)一台(tai)电脑进行全功率(lv)充(chong)电。

“以前的(de)充电器只带一个(ge)口(kou),也就只能给一个(ge)手(shou)机充电。现(xian)在可能会(hui)往3口(kou)、4口(kou)的(de)方向发展,几个(ge)接(jie)口(kou)之间还(hai)要具备(bei)功率共享(xiang)的(de)功能。”王(wang)若宇说(shuo),给出门旅行或(huo)办(ban)公(gong)的(de)用户带来方便,减少背包重量的(de)同时还(hai)对环保有(you)所贡献。

快充

图源网络

快充连接器的大电流、低温升趋势

连(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)是(shi)传(chuan)输电流(liu)(liu)的(de)关键元器(qi)(qi)件,电流(liu)(liu)从充电头(tou)传(chuan)输到设(she)(she)备电池,整(zheng)条线路都需要连(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)来(lai)支撑。快充的(de)发(fa)展离不开连(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)的(de)助(zhu)力,但也对(dui)连(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)端子的(de)材质、结构设(she)(she)计(ji)带来(lai)了(le)一定挑战(zhan),如需要采(cai)用导电性高的(de)材料,使得连(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)得以承受大电流(liu)(liu)传(chuan)输,同时降(jiang)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(zhu)要(yao)的(de)是(shi)小型的(de)板(ban)对板(ban)连(lian)接器。”广濑(lai)(中国)企业(ye)管理有限(xian)公司市场主(zhu)管曹培浩(hao)说,快充线路中的(de)连(lian)接器需要(yao)保证(zheng)足够强的(de)过流(liu)能力和可靠性(xing)。

以手机快充为(wei)例,实现手机电源板(ban)与电池之(zhi)间(jian)的连(lian)接(jie)(jie),板(ban)对(dui)板(ban)连(lian)接(jie)(jie)器在(zai)短(duan)时间(jian)内传输的电流需要(yao)足够大,也就是过(guo)流能力要(yao)足够强(qiang)。

“原(yuan)来的板(ban)(ban)(ban)对板(ban)(ban)(ban)连接器可以(yi)载流(liu)10A,现在可能(neng)要短时间(jian)内过流(liu)15A。这对机(ji)内板(ban)(ban)(ban)对板(ban)(ban)(ban)连接器有一定(ding)的要求。”曹培浩说(shuo),广濑目(mu)前正(zheng)在推(tui)进相(xiang)关产(chan)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(shi)随着快充(chong)发展起来的(de)一款连接器,在(zai)快充(chong)产业链中起着关键的(de)作用(yong)。

近年来手机端、手提电(dian)脑、平板电(dian)脑端的充电(dian)接口逐渐变成了(le)TYPE-C接口。TYPE-C最(zui)高能支持(chi)40Gbps的传输(shu)(shu)速率(lv)和100W的传输(shu)(shu)功(gong)率(lv),各设备(bei)接口还可(ke)以相(xiang)互兼容,一根TYPE-C线可(ke)以给各个设备(bei)充电(dian)。

李(li)建(jian)浦告诉《国(guo)际(ji)线缆(lan)与连(lian)接(jie)(jie)》记者:“TYPE-C是步步精近(jin)几年布局的一个(ge)战略产品(pin)线,TYPE-C在未来3-5年内取代现有(you)的一些外接(jie)(jie)口是必(bi)然的趋(qu)势。”

优群(qun)科(ke)技股份有限(xian)公司业(ye)务(wu)经理陈政(zheng)贤也认为(wei):未(wei)来(lai)的外部(bu)接口(kou)趋势就是TYPE-C接口(kou),甚至未(wei)来(lai)HDMI、D-sub都(dou)会被TYPE-C取(qu)代,市场潜力巨大。

但TYPE-C的制造门(men)槛(jian)较高,具有研发周期长、投(tou)入代价高、毛利高净利低、迭代更新快(kuai)等特(te)性。

“TYPE-C要(yao)考虑它的EMI、稳定(ding)性、过流能力、信号传输以及平整度等问题。”陈(chen)政贤(xian)说,整套生产工序一(yi)般而言需(xu)要(yao)8-11套模具,加上研发(fa),一(yi)颗产品可能需(xu)要(yao)花费几百万人民币。

TYPE-C产品具有(you)两个发展(zhan)趋势:高频(pin)和(he)大电(dian)流。其中高频(pin)指(zhi)的是传(chuan)输数据方(fang)面,大电(dian)流是指(zhi)快充(chong)方(fang)面。

目前(qian)市场(chang)上快充主流的(de)(de)电(dian)(dian)流是(shi)5A,搭(da)载20V的(de)(de)电(dian)(dian)压就可以传输(shu)100W功率。随着充电(dian)(dian)功率的(de)(de)加大,TYPE-C的(de)(de)载流能(neng)力也往更高(gao)的(de)(de)方向发展,如8A、10A等(deng)。深圳市创联(lian)精密五金有(you)限公(gong)司相关(guan)负责人(ren)郭勤明提(ti)到(dao),最新推出的(de)(de)氮(dan)化镓(jia)主要用于TYPE-C的(de)(de)母座,助力TYPE-C达到(dao)大电(dian)(dian)流、高(gao)速(su)传输(shu),但(dan)对端子的(de)(de)材质、PIN针宽(kuan)度设计有(you)一定的(de)(de)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(you)快充(chong)的需求,电池(chi)的续航能(neng)力和充(chong)电的便携性成为了消费者的“痛(tong)点”,快充(chong)技(ji)术是(shi)解决电动汽车充(chong)电便捷性的关键突(tu)破口。

菲尼克斯行业经(jing)理呙超认为,电动汽车的快充需(xu)要(yao)注意两(liang)个问题:接触电阻和电弧。

由于快充电(dian)(dian)流必须要大,而发(fa)热主要与电(dian)(dian)流、电(dian)(dian)阻有关,因此一定要控制(zhi)好连接器接触电(dian)(dian)阻;灭(mie)(mie)弧(hu)则是由于在大电(dian)(dian)流连接器断开(kai)的时候(hou),会产生一个类似于闪(shan)电(dian)(dian)一样的电(dian)(dian)弧(hu),一定要及时灭(mie)(mie)掉电(dian)(dian)弧(hu),避免造成额外的损伤。

“因此在选(xuan)材、连(lian)接、压紧力(li)等(deng)一整(zheng)套都要做(zuo)到(dao)最(zui)好(hao),以(yi)保证接触电阻降到(dao)最(zui)优值;同时做(zuo)好(hao)灭弧技术。如果处理好(hao)这两(liang)个,快充充电枪(qiang)也就基本做(zuo)好(hao)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(de),目(mu)前TYPE-C是唯一的(de)接(jie)口,百W有线快充的(de)发展(zhan)会加速TYPE-C的(de)应用(yong)和(he)渗透。”昆山全方位电(dian)子科技有限公司市(shi)场总监翟重阳(yang)说。

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(dan)目(mu)(mu)前(qian)来看,主流还(hai)(hai)是有线快充。无线快充设计成(cheng)本非(fei)常高,一旦成(cheng)本降(jiang)下来,就(jiu)会得到更快的(de)发(fa)展。“但(dan)是目(mu)(mu)前(qian)还(hai)(hai)没有看到成(cheng)本的(de)下降(jiang),可(ke)能还(hai)(hai)需(xu)要经历漫(man)长的(de)发(fa)展过(guo)程。”曹培浩说。

无(wu)(wu)论(lun)是有(you)线(xian)快(kuai)(kuai)(kuai)充(chong),还是无(wu)(wu)线(xian)快(kuai)(kuai)(kuai)充(chong),都会(hui)需要用到(dao)TYPE-C连接器。“无(wu)(wu)线(xian)快(kuai)(kuai)(kuai)充(chong)的底座也需要接口(kou),所以TYPE-C的应用不会(hui)因为无(wu)(wu)线(xian)快(kuai)(kuai)(kuai)充(chong)的普及而(er)有(you)任何的减少(shao),只会(hui)更多。”翟重(zhong)阳说(shuo)。

近年来(lai)国(guo)内出现了很多TYPE-C企(qi)业(ye)(ye),随着(zhe)大电流(liu)(快充)和高频的(de)(de)发(fa)展,让TYPE-C接(jie)口的(de)(de)工艺越来(lai)越复(fu)杂,考(kao)验连(lian)接(jie)器(qi)企(qi)业(ye)(ye)的(de)(de)研(yan)发(fa)实力。优胜劣汰,未来(lai)的(de)(de)外部接(jie)口市(shi)场必(bi)然由拥有研(yan)发(fa)能力的(de)(de)企(qi)业(ye)(ye)来(lai)瓜分。

总结

快充(chong)现(xian)在是一(yi)个快速(su)增量的(de)(de)市场,其发展(zhan)是必(bi)然(ran)的(de)(de),但快充(chong)只是续航的(de)(de)一(yi)个辅助手(shou)段,解决用户续航痛点的(de)(de)关键还(hai)要看(kan)电池的(de)(de)容量以(yi)及设备(bei)的(de)(de)耗电速(su)度,此外快充(chong)是否会(hui)损坏电池的(de)(de)生命周期也值得(de)商榷。而对(dui)于连接(jie)器厂商来(lai)说,根据快充(chong)发展(zhan)调整整体设计方案,提(ti)供出(chu)优质且(qie)成本低(di)的(de)(de)连接(jie)器,便是其对(dui)快充(chong)发展(zhan)的(de)(de)最大贡(gong)献。

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  • 如何选购type c母座 它有什么功能和型号?

    如何选购type c母座 它有什么功能和型号?

    大家(jia)对type c一定(ding)都(dou)不陌生,它在我们的日常(chang)生活中,还算是比较常(chang)见的,并(bing)不难理解,它是一种USB接(jie)口(kou)的连接(jie)界面,而我们所使用的电子产(chan)品,绝大部分都(dou)支(zhi)持USB接(jie)口(kou),例(li)如(ru)智(zhi)能手(shou)机、笔记本电脑、台式电脑等,可是,我们要如(ru)何(he)选购(gou)type c母座呢?它有什么功能和型号?

  • 意法半导体发布高性能车规级GaN产品系列

    意法半导体发布高性能车规级GaN产品系列

    中(zhong)国,2021年5月13日– 服务多重(zhong)电子应用领域的(de)全球半导(dao)体领导(dao)者意法半导(dao)体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券(quan)交易所代码:STM)发布了(le)STi2GaN系列(lie)智能集成氮(dan)化(hua)镓(GaN)解(jie)决方案。

  • 英飞凌推出面向30 W-500 W功率级应用的 CoolGaN IPS系列产品

    英飞凌推出面向30 W-500 W功率级应用的 CoolGaN IPS系列产品

    采用氮化镓(GaN)这种宽禁带(WBG)材料制成的功率(lv)开(kai)(kai)关凭借其(qi)出(chu)(chu)色的效率(lv)及高速切换(huan)频率(lv),开(kai)(kai)启(qi)了功率(lv)电子的新时代。顺应这一发展趋势,英飞凌科技股份公司(FSE:IFX/OTCQX:IFNNY)推出(chu)(chu)集成式功率(lv)级(IPS)产品 CoolGaN IPS 系列。

  • 是德科技推出定制化GaN测试板,可用于PD1500A动态功率器件分析仪/双脉冲测试仪

    是德科技推出定制化GaN测试板,可用于PD1500A动态功率器件分析仪/双脉冲测试仪

    是德(de)科技公司(NYSE:KEYS)推(tui)出一款(kuan)定制氮(dan)化镓(jia)(GaN)测试板(ban),该(gai)产品(pin)(pin)可用于是德(de)科技的动(dong)态(tai)功率(lv)器件分析仪(yi)/双(shuang)脉(mai)冲测试仪(yi)(PD1500A),使得Tier1和(he) OEM 厂商的功率(lv)器件设计人员能(neng)够缩短(duan)原型设计周期、加速推(tui)出新(xin)产品(pin)(pin)。

  • LED蓝宝石基板生长方法介绍

    LED蓝宝石基板生长方法介绍

    国内目前的(de)生(sheng)产(chan)技术只能生(sheng)产(chan)2英寸(cun)以下的(de)蓝(lan)宝石晶棒,长成的(de)晶体与氮化(hua)镓(GaN)的(de)晶格错位较大,无法用(yong)于LED的(de)蓝(lan)宝石衬(chen)底领域,大多用(yong)于手表表面外壳等。

  • 大功率晶圆测试的终极解决方案

    大功率晶圆测试的终极解决方案

    在电动化和(he)可再生能源发展(zhan)(zhan)的(de)推(tui)动下,新一代电力电子(zi)器件也(ye)同(tong)时在推(tui)动MOSFET和(he)IGBT的(de)发展(zhan)(zhan),这(zhei)也(ye)带动了碳(tan)化硅(SiC)和(he)氮化镓(GaN)等其它新基(ji)质的(de)日益普及。

  • “氮化镓基高效LED芯片技术”项目取得阶段性进展

    “氮化镓基高效LED芯片技术”项目取得阶段性进展

    显著提升(sheng)了深紫(zi)(zi)(zi)外LED芯片(pian)的(de)(de)内量子效(xiao)率(lv)和光提取效(xiao)率(lv),制备出的(de)(de)大(da)功(gong)率(lv)深紫(zi)(zi)(zi)外LED芯片(pian),发(fa)光功(gong)率(lv)超过(guo)40mW,并开发(fa)出发(fa)光功(gong)率(lv)超过(guo)1W的(de)(de)深紫(zi)(zi)(zi)外LED模组,模组寿(shou)命超过(guo)5000小(xiao)时。

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