一、手机快速充电技术概况
尽管手机电池技术不断发展，手机电池从早期的镍铬电池、镍氢电池直至现在的锂电池，电池容量不断提升，电池体积不断缩减，但是还是无法完全满足日益增长的手机使用需求，手机已经完全渗透进阅读、社交、支付、娱乐等诸多生活场景当中。与之产生矛盾的是手机性能提升带来功耗的大幅提升，手机从原来的一周一充逐渐变成现在的一天多充，主要原因是手机屏幕、CPU、通讯等方面耗电量的增长。受限于锂电池本身物理特性以及手机机身大小、重量、散热性能、成本等因素，目前手机电池容量整体增速较慢，因此快充成为了提高电池续航能力的有效解决方案。
手机充电焦虑的主要来源
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快充技术的主要原理是通过调整手机充电时的电压和电流值，从而缩短手机的充电时间。目前传统的快速充电技术主要为低压高电流技术和高压低电流技术。所谓高压低电流技术就是在充电器、充电线等接口最大承载电流的限制下，充电器输出高电压以提高传输功率。再在手机端通过降压电路将高压低电流转换为电池可承受的低压高电流进行大电流充电。而低压高电流则是充电器直接输出高电流到手机电池端进行大电流充电。但是随着电芯、数据线、接口等技术不断发展，高压高电流方案正在成为主流，从目前快充充电器产品的发展趋势来看，新技术、新材料已经逐渐解决了散热、功耗等方面的问题，更便携、安全、功率更大的快速充电器已经走向市场。
主流手机厂商及第三方充电头品牌推出的快充产品及其核心技术
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二、快速充电行业格局
手机有线充电器主要由塑料外壳、金属插脚、USB接口、PCB板、控制芯片、变压器、MOS管、被动元件（电容、电阻、电感等）、辅材（如绝缘胶）等零部件或材料组成。从成本结构上来看，芯片属于价值含量较高的部分，因此主要被海外公司所垄断，国内企业的技术差距较大，其价值约占手机充电器成本的10%左右。而在下游充电器前装代工厂当中，赛尔康、奥海科技、伟创力、飞宏科技、雅达电子、光宝科技等，均有知名手机电脑厂商作为企业客户。由于前装代工厂主要为品牌厂商提供充电产品代工服务，因此对于工艺水准、良品率、产能规模、自动化程度、成本等要求较高。相比之下以自有品牌为主的后装市场由于主要面向零售端，产品需求偏向多元化，因此竞争更加激烈、行业的利润率也更高。
普通有线充电器各零部件价值占比
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电源充储电产品直接与外部电源网连接，很容易对人体造成各种伤害，因此在安规认证中，电源产品一直是作为强制性要求，取得这些认证，企业需要投入大量的资金和时间，这就给行业形成了隐性的准入壁垒。特别是近年来智能充电产品发展迅猛，充电器朝着便携化、功率密度提升、发热量及损耗越来越小、安全性要求越来越高的方向发展，因此导致其生产技术工艺流程也变得越来越复杂。氮化镓USB PD快充技术是自2018年以来快充行业发展的新技术，被各大品牌的快充产品所采用。随着苹果将在未来产品中取消原装充电器，未来快速充电行业的市场规模将大幅度提升，2019年全球安卓手机出货量约在6-7亿部之间，考虑到每台手机需要30W左右的原装充电器；估计全球苹果手机保有量约为15亿部，而苹果未来的需求将主要来自零售端，因此未来三年预计全球快速充电行业市场规模超1000亿元。
2018-2022年预计全球手机充电市场规模变化
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三、快充背后的安全问题
2020年9月16日，腾讯安全玄武实验室发布的一项命名为BadPower的安全问题研究报告显示，攻击者可以利用快充设备固件控制充电行为，在被植入恶意程序后即使手机充满电的情况下继续充电，最后导致手机电池燃爆。一般而言快速充电器的内部往往有专用的辅助芯片实现设备与充电器之间的连接渠道，特别是在快速充电标准化之后为了实现设备兼容充电器内部往往存在未来的升级接口。而根据一项调查显示几乎市面上所有的快充设备都存在升级接口易被攻击的类似问题，恶意攻击者可先入侵用户的手机、平板电脑、笔记本电脑并植入恶意代码，当这些终端连接快充设备充电时就会改写快充设备的固件，攻击代码还可以在不同的手机和快充充电器混插的时候交叉传播。而近六成具备成品后通过USB口更新固件的功能。使用这些芯片制造产品时需要在设计和实现上充分考虑安全，否则就可能导致BadPower问题。
四、无线充电或成破局关键
面对上述的BadPower问题，无线充电技术或成解决问题的可行办法之一。无线充电技术是利用电磁感应或其他交流感应原理来进行电力传输的技术。无线充电技术的最大优势在于传输和接收设备之间实现了电流隔离，在使用时安全性更高，另外省去了体积较大的充电器，实现接收设备的小型化，可以更好的应用于蓝牙耳机、智能手表等可穿戴设备上。目前无线充电技术的主流方式主要有四种，即电磁感应、磁场共振、微波方式以及电场耦合式，其中电磁感应是目前应用最多的技术。但是无线充电目前最大的痛点在于充电速度远远低于有线充电，特别是充电工作距离较短，传输距离越远功率损耗越大，传输效率越低，如果盲目增大功率则会导致手机电池健康程度受到影响。如何解决功率、散热以及使用灵活程度三者之间的矛盾是无线充电技术能否进一步推广的关键。
主流无线充电技术路径一览
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无线充电行业已经形成完整的产业链，包括方案设计、芯片、线圈、磁性材料以及模组制造，其中方案设计和电源芯片环节有着较高的技术壁垒和利润率，约占产业全部价值的60%。目前国内厂商主要涉及磁性材料、模组组装领域，其中就包括合力泰（蓝沛）、横店东磁、宁波韵升、天通等企业。而目前市场上无线充电器主要分为知名品牌和第三方品牌，其中消费电子品牌的无线充电终端由代工厂生产，而第三方品牌产品部分自产部分来自代工，目前在第三方充电器市场方面国内依然处于无序竞争状态，市场格局较为混乱。随着无线充电技术的逐步发展与成熟，未来无线充电将会向更多应用场景拓展。
无线充电产业链价值分布情况
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华经产业研究院对中国充电器行业的发展现状、产业链发展格局及市场供需形势进行了具体分析，并从行业的政策环境、经济环境、社会环境及技术环境等方面分析行业面临的机遇及挑战。还重点分析了重点企业的经营现状及发展格局，并对未来几年行业的发展趋向进行了专业的预判。为企业、科研、投资机构等单位了解行业最新发展动态及竞争格局，把握行业未来发展方向提供了专业的指导和建议。更多详细内容，请关注华经产业研究院研究出版的《2020-2025年中国手机快速充电器行业投资潜力分析及行业发展趋势报告》。
