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汽车电子孕育新蓝海 以柔克刚FPC大有可为

2017-05-10 00:52
吃瓜天狼
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无线充电或将引爆FPC应用新空间

无线充电告别冗杂的充电线,直击用户痛点。无线充电砍掉了冗杂的充电线,是一种不依赖传输线的非接触式充电技术。在耗电量越来越大,充电次数愈发频繁的智能机时代,无线充电提供了随时随地灵活充电的可能,可将“充电”的概念从用户脑中抹去,大大提升了充电体验。同时无线充电还节省了宝贵的机身接口,在“机身一体化”的理念下渐成潮流。

按照传输原理无线充电可分为磁感应和磁共振方式,核心都是一组收发线圈间的能量耦合传递。磁感应是目前消费电子应用中的主流方案,与变压器类似,通过交流电产生交变的磁场,将变压器中的铁芯去掉,并把收发端绕组制作成平面线圈匝对准以提高耦合度,利用电磁感应将能量从发射线圈传递到接收线圈。磁共振技术在此基础上利用两个对偶的同频率线圈对能量通路进行改进,可实现松耦合传输,在充电距离上得到显著提高,但尺寸要求较大,效率也不如感应式,主要用于电动车充电。

线圈对充电性能起着决定性作用,因而对其内阻、品质因数、铁氧体材料的抑制“趋附效应”和“接近效应”能力等方面都有较高要求。无线充电线圈有两种技术方案:

铜导线:铜导线绕组线圈内阻低,可传输功率大,充电效率也比较高,但缺点是尺寸较大,占据较多空间,不易实现小型化。

FPC线圈:FPC由于可弯折特性,可直接制作成接收线圈。FPC方案的优势在于轻薄,能显著节省空间,且FPC线圈在原理和物料方面与NFC天线非常接近,便于实现多合一线圈模组。缺点则是内阻高,功率和效率不如铜导线绕组,且成本较高。在消费电子中,发射装置独立于整机,内部空间较为充裕,对充电效率和功率要求高,因而铜导线是确定性方案。而接收端则内置于整机内部,需要在尺寸、功能、功率等因素之间进行权衡:智能手表出于对充电效率的要求多采用铜导线方案;而智能手机中由于NFC功能迅速普及(ApplePay、Sumsang Pay等),在内部空间越来越小的情况下多模组合一成为趋势,FPC方案逐渐成为更受倾向的选择,三星等采用的就是FPC+NFC+MST(磁辐射模拟)的三合一技术路径。

消费电子巨头入场,拐点已至。从2009年Palm第一款无线充电手机Palm Pre开始,诺基亚、摩托罗拉、HTC等都先后做过尝试,但都未能使无线充电真正流行。除了散热、充电速度、充电稳定性、价格等因素外,缺乏巨头催熟市场也是重要的原因。2015年是无线充电渗透元年,三星、苹果正式入场,无线充电真正步入了快车道。三星率先发力,多款支持无线充电功能的旗舰机问世,S6/S6 edge以及后续的Note5、S6 edge+和S7系列均搭载无线充电功能,还在同年发布了智能手表S2 Gear;苹果也推出了搭载无线充电的Apple Watch。巨头效应迅速引爆市场:2015年接收端出货量达1.44亿组,较2014年增长160%,其中手机约为1.2亿组,主要由三星四款旗舰机Note5/S6/S6 edge/S6 edge +贡献;而智能穿戴设备则受S2 Gear和AppleWatch拉动,贡献2300万组,成为继手机后的第二战场。发射端出货量也大幅上涨,达到5300万组,较2014翻了一倍,充电器的配售率从2014年的不足30%提升到40%以上。数据变化的逻辑一方面是由于消费电子巨头对用户的有效教育,市场培植初显成效;另一方面则是无线充电技术日趋成熟,充电体验大大增强,已经具备了大规模导入的根基。

iPhone8再加持,引爆FPC应用新空间。根据产业链的调研信息,iPhone8今年大概率导入无线充电,预计会采用三星的技术路径,即FPC+NFC+MST一体化方案。由于发射端一般不使用FPC,故只考虑接收端模组,FPC+NFC+MST价值在5美金左右,其中FPC不到2美金,保守估计2017年iPhone8销量可达8000万台,按照其中标配无线充电的高配机型占比40%计算,则全年iPhone8的接收模组就将至少为FPC带来4亿人民币左右的新增市场。而在iPhone8的示范作用下,国内HOV必然也会跟进,使无线充电技术全面开花,引爆FPC应用新空间。我们预计到2019年仅苹果、三星和HOV中的无线充电模组就可带来近40亿人民币的FPC增量。

新旧动能交替,汽车电子孕育FPC新蓝海

ADAS和新能源车双轮驱动,汽车电子成长趋势明确。汽车行业当前两个重要的发展方向是智能化和电动化。ADAS(AdvancedDriver Assistance System)作为实现完全智能驾驶前的过渡,已成为各大车厂和跨界而来的互联网巨头争相布局的新战略高地,其涉及到的电子装置几乎覆盖了全车所有驾驶和安全相关的系统,随着ADAS的快速渗透,汽车电子化水平将得到全面提升;而新能源车则代表着汽车电动化的方向,与传统汽车相比,其对电子化程度的要求更高,电子装置在传统高级轿车中的成本占比约为25%,在新能源车中则达到45%-65%,独特的动力控制系统(BMS、VCU和MCU)使得整车PCB用量较传统汽车更大,三大动力控制系统PCB用量平均在3-5平米左右,整车PCB用量在5-8平米之间,价值数千元。ADAS和新能源车成长迅猛,双轮驱动之下,汽车电子市场近年也维持着15%以上的年增长率。相应地带动车用PCB市场持续向上,据Prismark预测,2018年车用PCB产值将超过40亿美元,成长趋势非常明确。

FPC在汽车电子中应用前景广泛。由于体积小、重量轻、易于装连、耐弯折等特点,柔性板在汽车电子中逐渐开始普及。FPC可用于LED车灯、变速箱、传感器、BMS、车载显示屏、娱乐信息系统等底层车身装置或车载装置,层数以2层和3层为主,全球主要供应商为旗胜和Multek。在联网、娱乐、节能和安全四大趋势的驱动下,LED车灯、娱乐信息系统、图像传感器等在汽车中的应用将会进一步提升,车用FPC前景光明。

汽车电子等新兴需求将成为未来FPC的主要成长动能。全球电子产业已进入市场高原期,未来软板的增长动能将逐步切换到汽车电子等新兴需求。据Prismark对FPC各终端市场产值的预测,2016年-2019年增长最快的领域将出现在包括可穿戴设备在内的新兴消费电子、汽车电子上和显示领域,CAAGR分别达6.1%和4.9%和6.9%,通讯领域为2.1%,PC领域则将出现负增长。

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