眾多知名品牌手機的加入,也再次證實了無線充電是新旗艦機標準配備,并讓無線充電成為了除5G、人工智能等之外,最受市場關注的熱點。這也意味著2018年整個無線充電市場將全面爆發(fā),無線充電主要材料的出貨量也勢必迎來巨大機遇。
材料是產(chǎn)品基礎,無線充電什么用什么材料最好呢?
“喂,有納米非晶超薄寬帶供應嗎?”無線充電供貨商到處尋找這個材料。非晶中國每個周都能接到這樣電話。
無線充電技術,即Wireless charging technology,是指具有電池的裝置不需要借助于電導線,利用電磁波感應原理或者其他相關的交流感應技術,在發(fā)送端和接收端用相應的設備來發(fā)送和接收產(chǎn)生感應的交流信號來進行充電的一項技術,源于無線電力輸送技術。按照原理分類,無線充電技術又分為電磁感應式、磁場共振、無線電波式。
無線充電涉及的磁性材料包括:發(fā)射端磁材使用永磁體(永磁鐵氧體、稀土釹鐵硼永磁體)和軟磁鐵氧體;接收端使用軟磁鐵氧體。一方面,增強發(fā)射和接收線圈間磁通量,提高傳輸率;另一方面,作為發(fā)射和接收之間的定位裝置,便于終端設備快速淮確定位;軟磁鐵氧體產(chǎn)品在無線充電中用作隔磁片,主要作用是增高感應磁場和屏蔽線圈干擾。
除了鐵氧體外,鐵基非晶和納米晶也可用于無線充電。MnZn 鐵氧體和鐵基非晶和納米非晶都可以用于發(fā)射端或者接收端,而NiZn 鐵氧體只適用于接收端。
納米非晶的磁導率、充電效率要高于鐵氧體,而且可以做到柔軟超薄。三星是業(yè)內(nèi)最早大規(guī)模推廣無線充電技術的廠商,率先將納米晶應用于手機。從應用領域來講,納米晶材料最大的特點在于可實現(xiàn)手機之間的互充,在未來無線充電中應用潛力巨大。
納米晶帶材材料特性:
(1)高飽和磁感、高磁導率
鐵基納米晶軟磁合金可同時具有高飽和磁感應強度(1.25T)和高的磁導率(>80000),有利于體積小,高精度發(fā)展;
(2)低損耗
相當于Fe基非晶1/5的鐵損,100KHz300mT下?lián)p耗低至70W/Kg,更低的工頻溫升。
安泰科技公布的納米晶帶材已成功應用于無線充電領域接收端及發(fā)送端
如上圖所示,以安泰科技納米晶Antainano為例,比較鐵氧體、鐵基非晶,納米晶的飽和磁感應強度磁性材料方面,納米晶的突出優(yōu)點在于兼?zhèn)淞髓F基非晶合金的高飽和磁感應強度(Bs)和鈷基非晶合金的高磁導率和低損耗,能夠很好地滿足高頻低損耗的性能要求,因此使用納米非晶材料將是未來的主流方向。
除了蘋果、三星引領潮流外,手機等消費電子無線充電場景已經(jīng)形成,無線充電標準逐漸融合以及無線充電技術逐漸成熟,這四大因素將共同催化手機無線充電行業(yè)迎來拐點。
手機等消費電子無線充電場景已經(jīng)形成。除了宜家的臺燈底座、星巴克的吧臺、全家便利店可為手機無線充電。
預計到2024 年,無線充電市場規(guī)模達150億美元。預計到2020年,無線充電接收端出貨量將突破10億件,發(fā)射端在2021年也將達約5億件的規(guī)模。
根據(jù)IHS的預測,全球無線充電市場規(guī)模將從2015年的17億美元增長至2024 年的150億美元,年復合增長率達到27%。
非晶中國大數(shù)據(jù)庫信息顯示,2017年我國有納米非晶企業(yè)170余家,生產(chǎn)線410條左右,年產(chǎn)各類納米非晶帶約1.7萬噸。長三角、珠三角和京津冀地區(qū)集中了我國納米晶產(chǎn)能的90%以上。
我國納米非晶帶材發(fā)展還普遍存在低水平重復建設現(xiàn)象。和日本相比,關鍵生產(chǎn)裝備研發(fā)進展不大,質量差距依然存在。比如,無線充電最理想的厚度低于18 微米超薄、寬度超過80毫米納米非晶帶幾乎不能夠生產(chǎn);帶材穩(wěn)定性一致性雖然有進步但與先進帶材差距還沒有明顯縮小,納米非晶帶材破碎制粉關鍵技術沒有大突破。低端帶材量多價格競爭激烈,幾乎沒有利潤,90%以上企業(yè)處于保本甚至虧本經(jīng)營。由于門檻低,缺少核心競爭力產(chǎn)品,國內(nèi)幾乎每個月總有企業(yè)新上納米非晶項目,同時幾乎每個月總有納米非晶企業(yè)停產(chǎn)甚至關閉。因為信息不對稱,作為新材料項目,出現(xiàn)了“省省喊支持,縣縣爭掛牌“現(xiàn)象。
因反傾銷,雖加大關稅,國內(nèi)還有幾家企業(yè)不得不從日本進口納米非晶用于無線充電器件。
可喜的是,最近幾年國內(nèi)不少企業(yè)開展注重內(nèi)涵發(fā)展。注重規(guī)模化建設。比如佛山中研、安泰科技、洛陽中赫、無錫國能、唐山先隆等企業(yè)開始異地投資或者新上生產(chǎn)線,國內(nèi)公司超過3條生產(chǎn)企業(yè)已超過了15家,規(guī)?;ㄔO使得材料供貨一致性等性能有了長足進步。注重競爭力塑造。如寧波畢普拉斯就是3個博士創(chuàng)業(yè)建立的科技型企業(yè),依托中科院寧波材料所,瞄準國際最前沿產(chǎn)品進行開發(fā),其新品納米非晶具有自主知識產(chǎn)權,產(chǎn)品性能達到甚至超過國外同類產(chǎn)品,去年底為蘋果等知名手機配套商供貨;江西大有、迪維樂普作為國內(nèi)生產(chǎn)納米非晶最早幾家企業(yè)之一,和國內(nèi)多家高校專家簽訂技術協(xié)作;洛陽中赫和北科大牽手,等等。由于科研單位參與,他們在材料成份設計、磁性能提高、工藝優(yōu)化等方面開始合作,且取得明顯進步。注重市場形象樹立。把質量作為企業(yè)生產(chǎn)根本開始深植進部分納米非晶企業(yè),出現(xiàn)專業(yè)服務非晶納米晶產(chǎn)業(yè)發(fā)展跨國電商、技術支持平臺。
目前,能夠供應優(yōu)質無線充電納米非晶帶材企業(yè)國內(nèi)10家左右,年內(nèi)還將新增4-5家。
業(yè)內(nèi)權威機構預測:2018年無線充電智能手機超5億部。