行動裝置瘋「快充」,今年滲透率上看20%

2015.05.27 by
蘇宇庭
行動裝置瘋「快充」,今年滲透率上看20%
隨著行動裝置不斷追求大尺寸螢幕、多媒體聲光效果、多核心處理等高功耗運算功能,電池容量以及充電技術向來是左右上述需求能否實現的關鍵。為了...

隨著行動裝置不斷追求大尺寸螢幕、多媒體聲光效果、多核心處理等高功耗運算功能,電池容量以及充電技術向來是左右上述需求能否實現的關鍵。為了提供消費者更好的充電體驗,品牌廠除了積極導入無線充電技術之外,快速充電(Fast Charging)亦是熱門選項之一,其今年滲透率更上看20%。

看準快充商機,高通、聯發科、三星等處理器廠商,以及戴樂格(Dialog)、德州儀器(TI)等電源晶片業者,都正積極佈局。另一方面,USB-PD規格及中國推動的自有快充標準未來也將攪亂一池春水,快充戰火可謂一觸即發。

S6 Fast Charging
(圖說:2015年支援快充功能的智慧型手機滲透率上看20%。圖片來源:三星官網。)

智慧型手機「求電若渴」,2015年快充滲透率上看20%

德州儀器電池管理解決方案(BMS)大中華區市場與應用部門經理文司華表示,由於大尺寸手機盛行、手機可支援的功能愈趨複雜,加上Android作業系統本身就較為耗電,因此手機電池容量必須與時俱進,隨著運算功耗而增加。事實上,目前新一代旗艦型智慧型手機的電池容量都已上看3,000毫安時(mAh)。

「快充技術可謂現在消費性電子產品的『熱點』。」文司華說,當電池容量不斷提升,而變壓器(Adaptor)提供輸出功率不變的前提下,充電時間就會拉長,充電效率也就面臨著極為嚴苛的考驗,這也是為什麼近來許多廠商積極佈局快充解決方案的原因之一。

文司華預估,2014年時,支援快充技術的智慧型手機滲透率可能還不到5%,不過2015年底,許多支援快充技術的智慧型手機會大舉出籠,整體滲透率可望上看20%。

文司華
(德州儀器電池管理解決方案(BMS)大中華區市場與應用部門經理文司華。圖片來源:蘇宇庭攝影。)

快充技術進入戰國時代,處理器/電源晶片商搶布局

目前,智慧型手機快充協議以高通的Quick Charge以及聯發科的Pump Express兩大陣營為主。換句話說,高通以及聯發科的部分處理器產品線,即已原生支援快充技術。另一方面,三星自家的處理器同樣也提供快充技術,該公司最新的智慧型手機Galaxy S6就大打快充功能作為行銷亮點。

不過,文司華說,「要支援快充技術,牽涉的是整體系統設計的改變,包括電池、變壓器、充電晶片等。」換言之,即便聯發科以及高通的處理器原生支援快充技術,最終還是要看手機廠商是否開放快充功能。

在處理器業者積極推行快充技術之餘,另一個關鍵角色——電源晶片商可也沒閒著。戴樂格更是其中翹楚,成為首個可同時量產高通Quick Charge 2.0和聯發科Pump Express快充方案的電源晶片商。

文司華指出,要在智慧型手機上實現快充功能有多種方式,除了透過特定處理器與變壓器來溝通輸出電壓、電流之外,另一種設計方式則是直接藉由快充充電晶片(Charger IC)來辨識變壓器的輸出電壓,如此便可增加系統配置的靈活度,而毋須受制於特定的處理器。

德州儀器近日推出的快充技術MaxCharge,即可讓快充充電晶片獨立識別普通的5V輸出電壓,亦或是更高電壓、支援快充技術的專有變壓器,這也是業界第一款支援5A充電電流和高達14V輸入電壓的單節鋰離子(Li-ion)充電晶片,在輸入電壓為9V,電流為3.5A時,充電效率更高達91%,平均可將現有充電時間減少高達60%。

但不可諱言地,處理器廠商仍是目前推動快充功能的關鍵角色,因此高通及聯發科在另一方面確實也制肘著快充技術在市場上的進展。文司華也坦承,德州儀器的MaxCharge技術,雖然可獨立於處理器之外,作為獨立識別變壓器輸出電壓的晶片,但要想將該晶片推進手機市場,與處理器業者合作確實是一條捷徑。

USB-PD/中國工信部加入戰局,快充戰局變幻莫測

另一方面,未來還有兩大因素會左右著快充市場,讓快充戰局更加詭譎多變。一個是USB論壇(USB-IF)發布的USB-PD(Power Delivery)標準,它可支援高達100瓦(W)充電功率,滿足行動裝置的快充需求。當未來行動裝置USB介面也開始支援USB-PD規格,勢必又會對現有快充技術造成衝擊。

此外,面對紛擾的快充協議,中國政府為了降低社會成本及減少電子垃圾增生,中國工信部電信研究院在2014年底,也開始邀集變壓器、電源晶片、處理器業者以及品牌廠,共同商討制定中國自有的快充標準,據悉目前已有草案,待標準一正式出爐,現有快充技術及晶片方案或許又要歷經一次震盪。

「一定有些協議會是曇花一現的,而且這麼多種協議,使用者是不會有感覺的,」文司華認為,使用者只會在乎他的手機「有沒有支援快充」,而不是「支援哪種快充技術」,因此德州儀器的充電晶片希望能同時支援多種快充協議,搶占先機,「無論品牌廠選擇高通還是聯發科的快充陣營都無所謂,因為德州儀器提供的會是效率最好的晶片方案。」

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