無線充電芯片市場戰火愈演愈烈。隨著愈來愈多原始設備制造商開始導入無線充電功能，市場對相關芯片的需求也快速攀升，不僅激勵國外半導體廠積極擴充中功率產品陣容，亦吸引國內芯片商陸續加入戰局，搶搭低功率Qi標準應用市場商機。

　　看好無線充電應用將遍地開花，國際芯片業者與***本土芯片商皆戮力研發效率更高、體積更小，并且可同時支援無線充電聯盟（WPC）與電力事業聯盟（PMA） 兩種標準的解決方案，希冀能搶占此一市場龐大商機，進而掀起激烈的市場角力戰。 在北美電信營運商AT&T宣布將于2014年第一季推出更多支援PMA標準的無線充電手機后，手機制造商對可同時支援Qi與PMA標準的雙模解決方案需求正快速攀升，促使各家芯片業者為爭搶此一市場商機，正加速開發相關解決方案。

　　AT&T力挺PMA標準　無線充電雙模芯片商機浮現

　　圖1　IDT類比與電源部門全球事業發展總監陳曰亮表示，各家芯片商
為搶進北美市場，正積極研發可同時支援Qi與PMA的無線充電解決方案。

　　IDT 類比與電源部門全球事業發展總監陳曰亮（圖1）表示，雖然目前市場上支援無線充電技術的手機皆采用WPC的Qi標準，但在AT&T表態支持PMA 標準后，未來無線充電芯片勢必將逐漸走向雙模設計，此舉不僅有利于提升此一技術的市場接受度，且產值規模亦可望持續擴大。

　　陳曰亮進一步指出，由于消費者并不在乎手上的行動裝置是采用何種無線充電標準，因此無論是電源接收端的行動裝置制造商或者是電源發送端的充電板設備商，為了滿足市場需求，皆必須要盡早開發出可同時支援Qi與PMA標準的產品，進而帶動雙模無線充電芯片商機浮現；特別是在一線電信營運商推動下，此一趨勢在2014年將更加顯著。

　　據了解，目前包括IDT、飛思卡爾（Freescale）與德州儀器（TI）等芯片商都已正加緊開發雙模無線充電芯片（表 1），并積極鎖定AT&T業務范圍所在的北美市場；其中，IDT的雙模無線充電接收器（Rx）--IDTP9021高度整合同步全橋接整流器、同步降壓轉換器和控制電路，不僅芯片尺寸精巧，且能夠從相容的發送器（Tx）接收交流電（AC）訊號，將其轉換成穩壓5V輸出，進而提供使用者穩定的無線充電功能。

　　更重要的是，IDTP9021可在WPC和PMA協定之間自動切換并協商電源交換，而毋須使用者自行控制，這可簡化無線充電系統架構，確保使用的便捷性。此外，若設備商在發送器與接收器皆同時采用IDT的解決方案時，系統設計人員即可利用嵌入在芯片的通訊協定專屬電源控制回路，將輸出電力提升至7.5瓦，藉此提升充電效率。

　　然而，雖然部分芯片商都已有雙模解決方案，但由于PMA標準聯盟尚未真正底定標準規范，因此目前市場上所有的雙模芯片方案仍處于樣本階段，未來何時能真正應用于終端產品中亦成為業界關注焦點。陳曰亮透露，為滿足AT&T的要求，PMA標準聯盟將于2013年 11月底前完成5瓦功率規范，屆時雙模芯片方案即可望從樣品階段大步邁向量產，而終端產品導入的時程則將在明年第二季。

　　值得注意的是，盡管雙模無線充電芯片市場商機令人期待，但卻也有隱憂阻礙其市場發展。陳曰亮分析，目前由Powermat所主導的PMA標準聯盟基于商業模式考量，僅開放接收器的標準規范，并未釋出發送器標準規范，這將導致除Powermat外，其他芯片商的雙模方案暫時只有接收器的市場，未來若此一聯盟能全面開放，雙模無線充電芯片市場商機才有機會快速擴大。

　　不光是國際芯片商動作頻頻，***IC設計商也加速產品研發腳步搶攻無線充電市場。隨著無線充電應用商機日益熱燒，包括凌通、盛群、敦南、立錡、瑞昱與聯發科等臺系芯片商，皆已積極開發符合WPC的Qi標準解決方案，期與國際芯片商爭食此一市場大餅，其中，凌通更已率先取得WPC認證，并已開始大量出貨。

　　積極靠攏WPC陣營　臺系芯片商揮軍無線充電市場

　　凌通微控制器（MCU）專案處長王鴻彬表示，在中、美、日電信營運商力挺下，無線充電市場商機已逐步擴大，且低功率標準規范也日益成熟，中功率標準規范更即將底定，遂吸引眾多***IC設計商加入此一市場競爭行列。

　　王鴻彬進一步指出，盡管德州儀器、IDT與飛思卡爾等國際芯片商較早量產無線充電芯片，但***芯片商已開始急起直追，甚至有部分業者的產品已可出貨。此外，受惠于Qi標準日益完備，臺廠投入芯片開發的風險也愈來愈低，進而激勵更多MCU廠商與類比IC業者爭相投入此一市場，讓下游模組廠或設備商有更多不同的方案可選擇。

　　據了解，凌通已成為***首家通過WPC標準認證的芯片商，目前已開始大量出貨無線充電發送器與接收器等元件，其發送器應用市場涵蓋機上盒（STB）、充電板、家具、玩具與顯示器；接收器目前則以手機背殼為主要應用市場。

　　事實上，臺系芯片商由于較欠缺無線充電IC量產經驗，因此現階段將以「鄉村包圍城市」的策略，先從二線品牌廠或者周邊設備等市場開始做起，然后再逐漸滲透一線行動裝置品牌廠供應鏈。

　　王鴻彬透露，目前許多中國大陸白牌智慧型手機業者對無線充電技術十分感興趣，而臺系IC設計商已有能力壓低芯片價格，可滿足此一市場需求，因此未來無線充電應用可望從高階手機向下滲透至中低階手機，并帶動無線充電芯片出貨量攀升。

　　圖2　盛群總經理高國棟指出，臺系芯片商為搶攻無線充電商機，正加快解決方案開發腳步。

　　另一方面，盛群也宣布其無線充電解決方案即將于2013年底通過Qi標準認證，可望成為***第二家通過此一聯盟標準認證的芯片商。盛群總經理高國棟（圖2） 表示，受惠于電信營運商大力推廣，現今無線充電市場接受度不斷提升，且應用產品相當廣泛，遂成為***廠商積極投入此一市場的主因。

　　據了解，盛群會以專用型MCU研發無線充電解決方案，藉此提升電源傳輸效能，并計劃在行動電源設備中內建無線充電功能，讓消費者能以更便捷的方式為設備進行充電，且同時搶攻各種利基型應用市場。

　　高國棟補充，雖然目前國外芯片商的無線充電解決方案已挾整合度優勢在接收器市場搶得一席之地，但在尺寸與整合度要求不高的發送器解決方案則仍有***業者可發揮實力的空間，因此短時間內，盛群將會著力在發送器的研發。

　　值得注意的是，目前臺系芯片商大多往WPC聯盟靠攏，解決方案設計亦以Qi標準為主，未來是否有支援PMA標準的雙模解決方案亦令產業界關注。王鴻彬表示，以凌通而言，現階段仍以市場較成熟的Qi標準為產品開發主力，雙模解決方案則須視市場需求，未來亦不排除同時發展。

　　隨著無線充電技術發展日益蓬勃，各家芯片商為進一步擴大市場商機，已加速發展5瓦以上的中功率解決方案；其中，富達通已成功開發出支援100瓦的無線充電接收器與發送器，可望超前Qi陣營，提早布局電動工具、電動機車與掃地機器人等中功率應用市場。

　　鎖定中功率市場　富達通100瓦無線充電IC問世

　　圖3　富達通總經理蔡明球強調，中功率應用將會是無線充電技術下一階段的發展重點。

　　富達通總經理蔡明球（圖3）表示，盡管目前已有不少智慧型手機開始支援無線充電技術，但低功率的解決方案對擴大此一技術市場滲透率的幫助依舊有限，因此芯片商勢必須朝向中高功率持續研發，才有機會擴張無線充電應用市場，并刺激無線充電芯片出貨量成長。

　　蔡明球進一步指出，目前WPC、PMA與A4WP等三大標準陣營，都尚未真正明確制定出中功率標準規格，而聯盟內的成員亦無中功率芯片解決方案面市，但市場對中功率無線充電應用的需求卻早已開始浮現；例如已有不少平板電腦、電動工具、掃地機器人或電動機車等制造商，都冀望藉由導入中功率無線充電，增添其產品附加價值。

　　有鑒于此，富達通推出新一代無線充電發送器/接收器解決方案--α4與β4系列，相較于前一代α3與β3系列，新元件功率最高可達100瓦，能滿足現今絕大多數中功率設備的需求，且充電效率更達80%以上，并已通過電磁相容（EMC）以及電磁干擾（EMI）安規測試，目前已獲得二十多個終端設備采用。

　　據了解，α4與β4內建富達通獨有的自動功率調整與自動偏移修正技術，前者能讓發送器自動辨識該給予接收端多少功率進行充電；后者則可讓使用者毋須精準線圈，依舊可進行有效率的充電操作。

　　事實上，目前富達通的自動功率調整與自動偏移修正技術已經在美國申請二十三項專利，其中已有七項專利已核準通過，將有助于該公司中功率解決方案大舉進軍美國市場，并與其他標準聯盟相抗衡。

　　然而，由于富達通是自行研發無線充電系統與標準，因此目前無法與其他標準聯盟的產品相容，未來是否能快速搶占中功率市場，亦成為產業界關注焦點。蔡明球認為，中功率應用市場通常為客制化設備，例如電動工具或掃地機器人等制造商大多自行設計產品與充電板，與他牌廠商兼容的需求并不大，所以并無此一疑慮。

　　蔡明球強調，2014年將會是無線充電邁向中功率市場的關鍵年，***芯片商若依循既有的標準規格開發中功率解決方案，則須等待標準聯盟的規范完備，但與此同時也容易錯失市場先機，且須與資源龐大的國際芯片商競爭，恐將陷入苦戰；而富達通自行開發無線充電系統與標準，則可望于未來中功率市場中取得競爭優勢。

　　事實上，在PMA標準規范尚未確立之前，目前市面上的無線充電芯片都是依循WPC的Qi標準，而德州儀器由于芯片整合度最高，因此占據絕大部分的市場商機，但該公司無線充電芯片霸主地位未來將遭受應用處理器（AP）廠商威脅。

　　隨著高通（Qualcomm）先后宣布加入WPC與PMA后，該公司將無線充電接收器（Rx）整合至處理器的企圖心已愈來愈明顯，一旦相關產品推出，勢將對德州儀器在無線充電芯片的市占率造成不小沖擊。

　　高通AP擬整合Rx芯片　TI無線充電霸主地位蒙塵

圖4　致伸技術平臺資深經理丘宏偉認為，未來處理器業者
將接收器整合后，勢必將造成無線充電芯片市占率排名重新洗牌。

　　致伸技術平臺資深經理丘宏偉（圖4）表示，從高通目前一次跨足三大無線充電標準陣營的動作，即可看出該公司亟欲掌握每一個標準聯盟的最新動態，藉此觀察不同標準規格的市場發展走向，以利未來該選擇何種標準進行元件整合，并透過此一布局大舉揮軍無線充電市場，同時爭食德州儀器無線充電接收器市場大餅。

　　據了解，現階段由于德州儀器的無線充電解決方案整合度較高，因此有超過六成以上的市占率，其余則由其他芯片商分食，但未來若高通將接收器整合至應用處理器后，則無線充電接收器市占率勢必將重新洗牌，而德州儀器領先地位也將面臨挑戰。

　　從產品設計角度來看，無線充電接收器是由微控制器（MCU）、電源控制演算法與金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFET）所組成，從技術角度而言，應用處理器業者將接收器整合為系統單芯片（SoC）是可行方案，但仍有技術挑戰與風險存在。

　　富達通無線充電事業部經理詹其哲指出，無線充電芯片的峰值電壓最高為20V，遠超過處理器可承受的范圍，因此處理器業者若沒有做好防護措施，當突發性峰值出現時，很可能會燒壞昂貴的應用處理器，且MOSFET現階段也難以整合至全數位化的主芯片中，因此仍有其技術瓶頸存在。

　　不過，丘宏偉認為，盡管無線充電電壓峰值過高對應用處理器是潛在風險，但隨著電源管理芯片（PMIC）的效能日益精進，將足以應付低功率接收器的電壓防護需求，而MOSFET亦可外掛至主板上，所以相關技術問題相信可迎刃而解。

　　丘宏偉分析，未來接收器整合至應用處理器將是必然趨勢，而高通挾行動裝置處理器高市占率的優勢，不僅可大幅降低接收器成本，且能加速無線充電市場滲透率擴大，為一舉數得的策略。

　　值得注意的是，不光是高通打算將無線充電接收器整合至應用處理器，聯發科目前也正加緊研發相關解決方案，并積極參與三大標準組織的會議，期盼能搶先布局此一元件整合策略，讓中低價智慧型手機與平板電腦使用者也能以最低的成本擁有無線充電功能。

　　然而，不只德州儀器市場地位將受到威脅，模組廠也將會失去此一市場商機，而相關業者該如何應對亦成為業界關注焦點。

　　佑驊總經理陳世崇強調，應用處理器整合無線充電接收器雖然將對模組廠造成沖擊，但若市場趨勢演變至如此，則無線充電應用市場規模勢必將更為擴大，而消費者對具備發送器（Tx）的充電板設備需求勢必將水漲船高，屆時對模組廠而言，市場商機依舊可期，且發送器模組出貨量也會加速成長。

　　除此之外，受惠于無線充電市場發展愈來愈快速，發送器與接收器線圈模組需求也快速攀升，進而推升全球線圈模組出貨量逐年倍增，同時吸引***、日本與中國大陸線圈廠紛紛投入此一市場，加劇線圈模組競爭戰火。

　　無線充電市場熱度飆升　線圈模組出貨量逐年倍增

　　圖5　高創行銷部副理王世偉預期，惠于無線充電應用遍地開花，線圈模組出貨量將逐年倍增。

　　高創行銷部副理王世偉（圖5）表示，隨著愈來愈多高階智慧型手機支援無線充電技術，手機制造商與充電板設備商對線圈模組的需求也越來越高，加上2014年中功率無線充電產品問世后，耦合效率更佳的高階線圈模組勢必將成為市場新寵兒，進而有利于無線充電線圈市場規模擴大。

　　一般而言，線圈模組是由防磁片與銅制線圈所組成，占無線充電模組近40%的成本；其中，防磁片的功能為防范電磁干擾影響行動通訊芯片，而線圈則負責產生或接收電源能量，兩者在無線充電模組中皆扮演舉足輕重的角色，且品質良莠更直接影響無線充電的效率。

　　王世偉進一步指出，目前線圈廠大量出貨的產品主要為單線圈模組，其應用市場涵蓋現今所有無線充電產品，其次則是充電范圍更廣的多線圈模組，不過多線圈模組的造價成本是單線圈模組的1.5倍，因此在無線充電市場發展尚未真正成熟前，較難獲得客戶青睞。

　　事實上，由于緊貼在線圈背面的防磁片占線圈模組成本近70%，因此如何降低此一關鍵零組件成本已成為產業界關注焦點。王世偉分析，一般防磁片采用常見的磁性元件，但防磁原料取得不易導致成本較高，因此目前高創正戮力研發以奈米晶制成的新一代防磁片，藉此取代舊有防磁片，但目前仍在開發階段，預計2014年底開始進入量產。

　　據了解，高創2013年的無線充電線圈模組出貨量預計共八十五萬組，年增長率高達300%，該公司的線圈生產基地位于中國大陸廣州與四川，目前產能利用率已滿載，甚至還以外包產能的方式以因應市場需求。另外，高創產品被廣泛應用于智慧型手機、充電板與穿戴式裝置；其中，高通日前發表的智慧手表--Toq即采用該公司無線充電線圈模組。

　　王世偉補充，不光是高創線圈模組持續成長，其他線圈業者的出貨量也逐年增長，顯見無線充電市場規模正快速擴大。未來線圈廠若要在市場中勝出，則勢必要透過新制程將防磁片成本持續降低，并且進一步縮減線圈寬度，同時將線圈耦合效率調校到最佳，才有機會卡位2014年無線充電市場商機。

　　綜上所述，在無線充電市場商機持續擴大下，不僅土洋芯片商正競相投入，線圈業者也已積極布局，促使無線充電生態系統日益完備，而未來無線充電市場競爭也勢必將愈來愈激烈，相關業者唯有努力開發出低成本、高效能的解決方案，才有機會在市場中占有一席之地。