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快充或将走向低压高电流 无线充电、快充还能怎样创新?

受益于智能手机的火爆,快充技术应用迅速;电动汽车的增长,喊了很多年一直不愠不火的无线充电能否逆袭?

在智能终端市场,快速充电最大的受益者莫过于OPPO,“充电5分钟通话2小时”成为OPPO手机营销的一大卖点。今年,OPPO手机的市场份额跃居第二,仅次于华为,这其中是否有快速充电的功劳?谈到充电技术,无线充电也将是一大趋势,但碍于标准、产业化等方面的原因,汽车无线充电一直没有大规模铺开。最近,由电子圈、中电港主办的充电技术沙龙暨中电港.IDT无线充电创新应用大赛颁奖仪式在深圳举行。这场活动中,来自无线充电、快速充电的厂商,以及中电港.IDT无线充电创新大赛的获奖者都分享了对目前充电技术发展的看法。c92esmc

主流汽车厂商支持无线充电 规模化受制于标准和商业模式

数据显示,2015年全球新能源汽车的年销量接近60万辆,总的保有量估算超过130万辆的规模,进入到规模产业化的阶段。2016年上半年的势头还继续在保持,同比1-5月,全球新能源汽车销售了23.4万辆,同比增长将近70%。从国家来看,中国在2015年已经超过美国成为全球最大的新能源汽车产销国。新能源汽车的普及为国家既定的战略,预计2020年保有量将高达500万量。庞大的新能源汽车保有量带给电动汽车无线充电巨大的发展空间。
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目前,众多品牌汽车厂商明确表达了对电动汽车无线充电的支持,并分配了部分车型前装无线充电装置。支持无线充电的车厂包括戴勒姆、宝马、奥迪、丰田、日产、通用、沃尔沃等主流电动汽车生产厂商,将支持前装无线充电系统的车型包括特斯拉MODEL 3、奔驰S500e、宝马i8、日产leaf、奥迪Q7 etron、丰田普锐斯、雪佛兰volt、凯迪拉克ELR等。c92esmc

无线充电供应商方面,2013年美国Evatran发布全球第一款无线充电产品 Plugless,目前已研制第二代产品。支持特斯拉Model S,雪佛兰volt等。c92esmc

美国高通公司于2011年底收购奥克兰大学HaloIPT,产品功率等级(输出)为3.3KW,6.6KW和20KW,与宝马、丰田、雷诺等主流电动汽车厂合作,拥有多个关键专利,还是SAE标准重要起草企业。2014年开始支持电动方程式赛车锦标赛。高通在电动汽车无线充电方面的技术积累很多。
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还有德国Bombardier,产品主要涉及电动乘用车、大巴车以及城市轻辎重的应用。2013年12月开始,庞马迪与德国布伦瑞克交通公司合作,2016年6月宣布在青岛建设公交车快充实验路线,主推充电功率200KW。此外还有美国WiTricity、Wave、日本DENSO、昭和飞行机工业、美国HEVO、德国Conductix-Wampfler等公司也涉足了电动汽车无线充电产品的开发。c92esmc

国内涉足电动汽车无线充电设备的企业包括中惠创智、新页科技、欧乐清源、蓝鹏微电、鲁渝能源、海尔集团、南方电网广西电科院等。c92esmc

近年,中兴新能源汽车在12个城市部署了13条商用示范线,与国内38个省市签订了战略合作协议。在电动乘用车方面,正在发开第二代产品,适用于整车前装。已经与宝马、奥迪、上汽等展开前期合作。c92esmc

据介绍,中兴大功率无线充电技术单体充电功率为3.3/6.6KW,20/40KW,30/60/120KW,充电距离7-13CM,16-25CM,充电效率最高90%,占地尺寸为一平方米以内(30KW)。
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中兴新能源汽车胡超博士表示,无线充电基础技术相对成熟,可基本满足产业化需求。以中兴来说,从2014年开始做电动汽车无线充电至今,一直没有大规模推向市场,有标准和商业模式两方面的原因。c92esmc

目前,电动汽车有线充电国标已经发布,无线充电标准未定,今年8月24日三项无线充电国家标准制定正式启动。产业的发展必须有相关国家标准,可喜的是无线充电标准正在完善。商业模式则存在互联互通的问题,如何打破各家建桩,各自为政的局面。
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现阶段仍然是电动汽车无线充电的起步阶段,胡超表示无线充电可以实现为新能源汽车带来安全性和智能化的提升,智能化也是无线充电最大的优势,现时对自动停车、自动充电等的设想有望在未来两三年实现。c92esmc

30分钟充到50%即为快充? 低压高电流或是未来的趋势

什么是快充,国家没有明确的标准定义,据泰尔实验室的定义将30分钟内充到50%即为快充,但这个标准目前还在起草。来自高通的数据显示,目前快充配件有200多个型号,快充手机有70多个型号。预计2016年快充手机销量将达到2 -3亿台。c92esmc

深圳万赞科技有限公司郭显秋认为,从趋势来看今后千元以上的手机将全面采用快充,从芯片厂商高通、MTK,到方案商如奥海,还有手机品牌厂商等都在大力推动快充技术在智能手机领域的快速普及。
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另一方面,郭显秋表示,万赞科技做为国内第一家将快充应用到移动电源的厂商,也在加速快充与更多应用的结合。包括快充加无人机,快充加数码相机,快充加VR、全景相机等都能提供快充解决方案。据悉,零度无人机已搭载快充,随着VR显示和处理技术的提升也将对快充产生巨大需求。c92esmc

同样看到了快充市场的需求,上海芯导电子推出了一系列快充IC解决方案。
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我们知道快充的技术路线主要有两种,一是低压大电流,如OPPO R9手机,二是高压低电流,现在高通QC3.0,MTK PE协议都支持。上海芯导电子科技有限公司王东将认为高压快充的市场需求将会逐渐减少,“现在很多客户的研发转向5伏大电流充电,低压大电流充电将成为趋势。”c92esmc

另外,TYPE-C支持低压大电流充电,TYPE-C接口增加了四组VBUS/GND引脚,电流能力大大加强,最大可以支持20V/5A。这也使得低压大电流充电方式有望趋于规模化。
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“高压快充对阻抗要求低,充电电路的成本下降,不需要对USB线做更多的限制,可以使用普通的USB线,高通、MTK提供高压快充的协议支持。这是目前高压快充的一大优势。” 王东将说道。c92esmc

芯导电子快充解决方案PSC5415这颗芯片已获得MTK平台认证,PSC5420在PSC5415基础上改进而来,充电效率最大提升3%,最大电流增加到2A,目前在认证中。c92esmc

目前市场上主流快充为1.5-2A,王东将表示,芯导根据客户需求,成本可以做到最优。认证也是关键,涉及到平台厂商对软硬件的支持,芯导会做更多方案设计进入平台厂商的参考设计中。c92esmc

另外,针对手机充电插拔、充电电压不稳定等情况,芯导将其在防浪涌器件开发上的优势与快充结合,达到快充的高效率,高可靠性。
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中电港.IDT无线充电创新大赛获奖作品

在本次论坛最后,举行了中电港.IDT无线充电创新大赛颁奖仪式。本次竞赛由IDT、中电港、中电港萤火工场主办,中科创客学院协办,为期半年收到众多参赛作品。中电港市场营销部经理胡溪介绍说,这次创新大赛在全国12座城市做了无线充电巡展,超过800名工程师参与,售出无线充电套件300套,有80个项目实现DESIGN IN。此次活动的评委会包括IDT原厂,中电港,以及媒体等专家成员们,初审过后在中电港官网微信上进行网络投票,最后评选出三个获奖作品。
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一等奖获得者是来自加拿大的留学生,不到20岁的杜宇聪,他设计了智能手表无线充电表带,此表带可以做成各种各样的款式。二等奖来自海信,无线充电智能底座,体积小巧,适用性广。同时该充电底座的上市和量产都有望实现。三等奖无线充电计费系统,来自杭州电子科技大学的方俊鹏,龚泽鑫,梁惠兵。c92esmc

此外还评出了最具创意奖,最具潜力奖,最佳人气奖等创新产品,包括路波科技的家庭监控娱乐机器人,尊时科技的无线冲灯箱,以及飞歌汽车音响的基于IDTP9035的无线充电设计。
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此次竞赛三等奖获得者方俊鹏表示,他们的项目团队参加了中电港.IDT无线充电创新大赛在杭州的巡展,无线充电计费系统的构思主要立足于无线充电的配套服务,历时两个月完成了在无线充电的商用环境下如何实现计费管理的方案设计。获奖后对于这套系统的商业化,方俊鹏认为从设计到量产还有许多过程和细节,但中电港.IDT的这次活动给了他们一个实现创意的机会,未来也将可能助其产品商用。
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无线充电计费系统
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中电港.IDT无线充电创新大赛获奖者与主办方合影
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IDT无线充电开发套件
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