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iPhone12不附赠充电器，给电源芯片厂商带来1500亿大蛋糕！

2020-10-28 06:40:00

随着苹果iPhone 12新机的发布，虽然以“环保”的名义不再附赠充电头和耳机的操作引起了广泛消费者的诟病，但尽管如此，其新机的销量情况却出乎所有人的预料。iPhone预定量火爆，让苹果向鸿海、和硕等多家组装厂紧急追加了新机订单。

在过去，厂商很难进入苹果的前装市场，而这次，随着iPhone的大卖以及不再附赠充电器，也让诸多企业看到了苹果庞大的后装市场机遇。

USB-C充电器将加速普及

近期有相关机构对市场中快速充电头进行了测试，只要支持USB PD协议，基本可以为iPhone进行满功率充电。而在价格上，这些20W功率的充电头基本不到100元，但苹果原装充电头价格高达149元，已经与许多厂商的GaN充电器售价相当，这也势必让诸多消费者分流到国产充电器。

而在充电器中，电源管理IC是重要的组成部分，南芯半导体系统应用副总裁邓莉在接受电子发烧友记者采访时表示，“这为国内充电企业带来了非常大的机遇。各个充电器厂家各显神通，拿出各自最具竞争力的方案，在这个市场公平竞争。南芯目前也推出了AC-DC全套方案，会配合各个电源厂商，推出最具竞争力的整体方案。”

昱盛电子市场经理CamayLeung认为，这种情况可为快充和无线充电带来成长性需求，公司会针对不同应用推出一系列不同电压应用电源，从25V到80V的DC/DC升降压芯片。

芯茂微副总经理龙波对此表示：“我们认为这对国内电源芯片的发展是非常有利的。芯茂微为此专门布局了18-45W整套方案，经过半年多的考核验证，近期就会批量销售。”

值得注意的是，此次苹果所附赠的充电线为Type-C到Lightning的接口，而这种改变从iPhone 11开始便已经开始显露，显然苹果推进Type-C的信念非常坚定，而这次随着iPhone 12不附赠充电器的操作，也将加速USB-C充电器的普及。

更高、更快、更赚

各充电接口传输速率对比

选择使用Type-C，除了支持更高的充电功率之外，还大幅提升了数据的传输速率。与此同时，Type-C技术也为电源控制芯片厂商带来的新的挑战。邓莉认为，这主要集中在协议方面，“Type-C除了本身的Type-C协议、PD协议，有些产品上还兼具VDM私有协议或者DPDM私有协议通讯的功能。协议复杂度相对传统USB-A大幅上升，如果依赖早先处理USB-A协议的状态机思路来做协议芯片，一定会遇到很多兼容性问题。所以这对IC厂商而言，提出了更高的要求，需要能够灵活编程，加强兼容性能。”

此外，龙波表示USB-C充电器一般体积均较小，支持的输出电压范围宽、输出电流也较大，功率密度一般较高，对其中的电源芯片也提出了一些新的要求：CCM/DCM-SSR拓扑、芯片VCC工作电压范围更宽、工作频率更高、保护功能更全、效率要求更高、标配支持CCM/DCM工作模式同步整流。

CamayLeung提到，从USB-A转向USB-C，对电源芯片需求变成宽电压从5V、9V、12V、15V、20V的相关产品应用，甚至进一步需求电源需要带I2C接口。电源从单口输出，双向输入输出到多口输出。

更高的要求也带来了更大的市场，据IDC统计，苹果手机的存量用户约占全部智能手机用户的三分之一，约为17亿部。假定手机配售比为3:1，充电器假设2年一换，则快充充电器的市场容量在50亿个。假设其中有一半用户选择来苹果的第三方授权品牌，远期来看，苹果零售端ODM的价格下降至60元左右，那么对应的苹果充电器后装市场规模将达到1500亿元。

值得注意的是，相比过去的USB-A充电器，USB-C充电器普遍较贵。邓莉解释到，这是由于USB-C本身USB接口和线材的成本差异；协议IC复杂度提升，协议IC的成本差异；对应功率等级提升，随着功率器件升级，PWM控制IC的升级，被动元器件的小型化，导致功率部分的成本也会上升；还有各种保护机制的完善，包括电压电流的精确监控和对异常时间的及时处理，确实导致USB-C充电器成本高于USB-A。

从功率上看，CamayLeung认为USB-A目前充电标准以5V和9V的手持式装置产品为主，功率范围主要在18W左右，USB-C 3.0产品包括范围就非常广范从手机到NB延伸到家电和工控类，功率范围从5W最高可达到100W，目前两款充电器成本差距随着市场经济规模扩大价格可愈加趋近，对消费者来说统一C口产品接口，可以少掉多种充电器设备购买，GaN 各厂商投入量产未来芯片价格就会性价比更高，随着GaN芯片多家厂商产品量产经济规模降价空间可期待。

龙波对两者的成本进行了更加详细的阐述，在同样体积、同样输出功率下，USB-C与USB-A成本差距主要体现在三点：第一是协议ICUSB-A快充一般采用高通QC协议，协议规模小，不需要MCU就能实现，成本低；USB-C采用PD协议，协议规模大，需要用到MCU及相应的软件编程才能实现，成本一般较高；第二是外围对比，USB-C外围电路较USB-A复杂，USB-A快充没有电流环路控制及VBUS开关控制，生产和物料成本会节省很多；第三是接口成本，USB-C相较USB-A成本也高不少。

此外，不少USB-C充电器会采用GaN来进行制作，一方面可以带来更小的体积、增强充电器的便携性，另一方面，在成本上，GaNFET比Si-MOS要高不少，USB-C体积越小生产工艺成本会越高，同时为了减少发热PCB会采用四层板，而同步整流MOS会采用特殊封装（DFN）及选用内阻更小，成本也会增加。

不过邓莉表示，随着市场容量扩大，规模效应产生，包括GaN器件的规模化生产，USB-C的成本还是会有降价空间。

成熟方案解决快充安全问题

USB-C的一大特点，便是支持更高的充电功率，而高功率的快速充电也对电源安全提出了更高的要求，毕竟谁也不希望自己成为下一个三星。针对大功率快充，邓莉表示协议IC会参与其中，实时监控端口充电状态，及时检测并对异常状态进行响应。

芯茂微分享了几个保障充电安全的方案，龙波表示可以通过四个方面来保障充电安全，第一是选用具有完善保护功能的前端PWM芯片，如：过温（OTP）、次级整流开短路、CS电阻短路、输出短路、输出过压、输入欠压等保护功能；第二，可以选用高可靠性同步整流芯片，需要保证系统在稳态及各种瞬态条件下，同步整流反向VDS尖峰都在安全范围内；选用通过USB-IF认证的协议芯片，保证输出电压/电流的准确性与稳定性；第四选用符合设计安全余量要求的其他物料器件。

面对快充技术向高功率充电的快速发展，以及苹果庞大的后装充电器市场，众多国内厂商已经蓄势待发。鉴于国内已经相对更为成熟的快充技术，也为未来争夺后装充电器市场打下坚实的基础。

庞大的苹果后装市场让国内电源IC企业向高端发起冲击

值得注意的是，尽管国内的快充技术已经发展到全球前列，但据业内人士透露，从三星电池门事件以后，国内的电源管理IC便很难再进入到相关企业的供应链中，这也导致国内的电源管理芯片厂商技术发展受到了一定的限制。

2018年全球模拟IC企业市场份额|Databeans

从市场角度来看，据公开数据统计，2018年全球排名前列的模拟IC企业基本被欧美厂商所垄断。具体到电源管理IC市场，2018年市场排名前五的厂商依次为TI（21%）、高通（15%）、ADI（13%）、美信（12%）、英飞凌（10%）。

2018年全球电源管理IC企业市占率|Databeans

从制造角度来看，电源管理芯片对于制程的要求并不苛刻，中芯国际的工艺便能够满足国内行业龙头的需要。但国内相关企业起步较晚，在技术积累上与国外大厂仍有一定差距。

另一方面，电源管理芯片更强调对产品的打磨与调校，因此一旦进入下游厂商的供应链，就不会轻易更换。同时通过与下游厂商的绑定关系，导致行业大致呈现出一种垄断竞争的格局，已经被市场认可的公司都有自己的护城河。但需要注意的是，尽管高端电源管理芯片被国际龙头把控，但国内龙头在中低端产品站稳脚跟后，国产替代已经开始发力。

针对国内的电源IC企业，龙波表示：“原装机快充电源芯片基本是美国PI、ON、MPS这三家垄断。众多的国产品牌都在努力追赶，现在是各家品牌比拼性能的阶段，性能优异者会在未来胜出。而性能是所有产品的基础，国内厂商的突破口就在性能提升上，这个性能包括产品性能和系统的长期可靠性。”

同时，据芯茂微透露，已经有许多企业上门询问是否有相关产品可以完全替代国外同类产品，国产替代需求正在快速上升。

面对如今苹果所释放的庞大后装市场，也将成为众多国内厂商的机遇，不过邓莉认为：“目前国产替代的产品越来越多，相信国产替代一定是不可逆转的趋势。但国内厂商不能过于短视，不要看到一个机会就蜂拥而至，同质化低质量竞争。要加强内功修炼，把产品做稳做扎实。”

针对未来国内的快充市场，邓莉表示：“南芯非常看好国内充电器的市场发展，也对国产化替代充满信心，这是大势所趋。南芯已经推出了AC-DC全套方案，包括用于GaN快充解决方案的高频QR系列SSR控制器SC302x，通用CCM/QR/DCM系列SSR控制器SC300x，超快速关断次级SR控制器 SC350x，和支持USB PD协议IC和DPDM快充协议IC SC200x系列/SC201x系列，能够支持18W~65W各种快充方案。南芯还会持续投入，推出更多更好的产品。”

CamayLeung表示，随着各类应用产品往C口快充，未来国内市场会呈现倍数成长，昱盛电子将迎接未来高度发展应用推出隔离式和全桥式两大类DC/DC控制芯片，电压范围从25V到80V满足客户各种应用需求。

而接下来的时间，也将成为快充市场的快速增长期，龙波表示：“最近这3~5年，是快充替换普通充电器的产品升级阶段（类似汽油车向电动车升级），增长速度会非常的快。芯茂微重点布局快充的两个功率段：18~25W的高性能方案和65W的高频率GaN方案。很快，市场上就可以看到芯茂方案的众多快充产品了。”

一直以来被国外电源IC企业把控的快充市场，随着苹果所释放的庞大后装市场，叠加国产替代的需求，也让国内电源IC厂商重新获得与国际大厂同赛道竞争的机会。谁曾想到，这次iPhone 12不再附赠充电器的操作，或将让国内电源IC市场重新洗牌。

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