電子發燒友網報道（文/黃山明）隨著蘋果iPhone 12新機的發布，雖然以“環保”的名義不再附贈充電頭和耳機的操作引起了廣泛消費者的詬病，但盡管如此，其新機的銷量情況卻出乎所有人的預料。iPhone預定量火爆，讓蘋果向鴻海、和碩等多家組裝廠緊急追加了新機訂單。

在過去，廠商很難進入蘋果的前裝市場，而這次，隨著iPhone的大賣以及不再附贈充電器，也讓諸多企業看到了蘋果龐大的后裝市場機遇。

USB-C充電器將加速普及

近期有相關機構對市場中快速充電頭進行了測試，只要支持USB PD協議，基本可以為iPhone進行滿功率充電。而在價格上，這些20W功率的充電頭基本不到100元，但蘋果原裝充電頭價格高達149元，已經與許多廠商的GaN充電器售價相當，這也勢必讓諸多消費者分流到國產充電器。

而在充電器中，電源管理IC是重要的組成部分，南芯半導體系統應用副總裁鄧莉在接受電子發燒友記者采訪時表示，“這為國內充電企業帶來了非常大的機遇。各個充電器廠家各顯神通，拿出各自最具競爭力的方案，在這個市場公平競爭。南芯目前也推出了AC-DC全套方案，會配合各個電源廠商，推出最具競爭力的整體方案。”

昱盛電子市場經理CamayLeung認為，這種情況可為快充和無線充電帶來成長性需求，公司會針對不同應用推出一系列不同電壓應用電源，從25V到80V的DC/DC升降壓芯片。

芯茂微副總經理龍波對此表示：“我們認為這對國內電源芯片的發展是非常有利的。芯茂微為此專門布局了18-45W整套方案，經過半年多的考核驗證，近期就會批量銷售。”

值得注意的是，此次蘋果所附贈的充電線為Type-C到Lightning的接口，而這種改變從iPhone 11開始便已經開始顯露，顯然蘋果推進Type-C的信念非常堅定，而這次隨著iPhone 12不附贈充電器的操作，也將加速USB-C充電器的普及。

更高、更快、更賺

各充電接口傳輸速率對比

選擇使用Type-C，除了支持更高的充電功率之外，還大幅提升了數據的傳輸速率。與此同時，Type-C技術也為電源控制芯片廠商帶來的新的挑戰。鄧莉認為，這主要集中在協議方面，“Type-C除了本身的Type-C協議、PD協議，有些產品上還兼具VDM私有協議或者DPDM私有協議通訊的功能。協議復雜度相對傳統USB-A大幅上升，如果依賴早先處理USB-A協議的狀態機思路來做協議芯片，一定會遇到很多兼容性問題。所以這對IC廠商而言，提出了更高的要求，需要能夠靈活編程，加強兼容性能。”

此外，龍波表示USB-C充電器一般體積均較小，支持的輸出電壓范圍寬、輸出電流也較大，功率密度一般較高，對其中的電源芯片也提出了一些新的要求：CCM/DCM-SSR拓撲、芯片VCC工作電壓范圍更寬、工作頻率更高、保護功能更全、效率要求更高、標配支持CCM/DCM工作模式同步整流。

CamayLeung提到，從USB-A轉向USB-C，對電源芯片需求變成寬電壓從5V、9V、12V、15V、20V的相關產品應用，甚至進一步需求電源需要帶I2C接口。電源從單口輸出，雙向輸入輸出到多口輸出。

更高的要求也帶來了更大的市場，據IDC統計，蘋果手機的存量用戶約占全部智能手機用戶的三分之一，約為17億部。假定手機配售比為3:1，充電器假設2年一換，則快充充電器的市場容量在50億個。假設其中有一半用戶選擇來蘋果的第三方授權品牌，遠期來看，蘋果零售端ODM的價格下降至60元左右，那么對應的蘋果充電器后裝市場規模將達到1500億元。

值得注意的是，相比過去的USB-A充電器，USB-C充電器普遍較貴。鄧莉解釋到，這是由于USB-C本身USB接口和線材的成本差異；協議IC復雜度提升，協議IC的成本差異；對應功率等級提升，隨著功率器件升級，PWM控制IC的升級，被動元器件的小型化，導致功率部分的成本也會上升；還有各種保護機制的完善，包括電壓電流的精確監控和對異常時間的及時處理，確實導致USB-C充電器成本高于USB-A。

從功率上看，CamayLeung認為USB-A目前充電標準以5V和9V的手持式裝置產品為主，功率范圍主要在18W左右，USB-C 3.0產品包括范圍就非常廣范從手機到NB延伸到家電和工控類，功率范圍從5W最高可達到100W，目前兩款充電器成本差距隨著市場經濟規模擴大價格可愈加趨近，對消費者來說統一C口產品接口，可以少掉多種充電器設備購買，GaN 各廠商投入量產未來芯片價格就會性價比更高，隨著GaN芯片多家廠商產品量產經濟規模降價空間可期待。

龍波對兩者的成本進行了更加詳細的闡述，在同樣體積、同樣輸出功率下，USB-C與USB-A成本差距主要體現在三點：第一是協議ICUSB-A快充一般采用高通QC協議，協議規模小，不需要MCU就能實現，成本低；USB-C采用PD協議，協議規模大，需要用到MCU及相應的軟件編程才能實現，成本一般較高；第二是外圍對比，USB-C外圍電路較USB-A復雜，USB-A快充沒有電流環路控制及VBUS開關控制，生產和物料成本會節省很多；第三是接口成本，USB-C相較USB-A成本也高不少。

此外，不少USB-C充電器會采用GaN來進行制作，一方面可以帶來更小的體積、增強充電器的便攜性，另一方面，在成本上，GaNFET比Si-MOS要高不少，USB-C體積越小生產工藝成本會越高，同時為了減少發熱PCB會采用四層板，而同步整流MOS會采用特殊封裝（DFN）及選用內阻更小，成本也會增加。

不過鄧莉表示，隨著市場容量擴大，規模效應產生，包括GaN器件的規模化生產，USB-C的成本還是會有降價空間。

成熟方案解決快充安全問題

USB-C的一大特點，便是支持更高的充電功率，而高功率的快速充電也對電源安全提出了更高的要求，畢竟誰也不希望自己成為下一個三星。針對大功率快充，鄧莉表示協議IC會參與其中，實時監控端口充電狀態，及時檢測并對異常狀態進行響應。

芯茂微分享了幾個保障充電安全的方案，龍波表示可以通過四個方面來保障充電安全，第一是選用具有完善保護功能的前端PWM芯片，如：過溫（OTP）、次級整流開短路、CS電阻短路、輸出短路、輸出過壓、輸入欠壓等保護功能；第二，可以選用高可靠性同步整流芯片，需要保證系統在穩態及各種瞬態條件下，同步整流反向VDS尖峰都在安全范圍內；選用通過USB-IF認證的協議芯片，保證輸出電壓/電流的準確性與穩定性；第四選用符合設計安全余量要求的其他物料器件。

面對快充技術向高功率充電的快速發展，以及蘋果龐大的后裝充電器市場，眾多國內廠商已經蓄勢待發。鑒于國內已經相對更為成熟的快充技術，也為未來爭奪后裝充電器市場打下堅實的基礎。

龐大的蘋果后裝市場 讓國內電源IC企業向高端發起沖擊

值得注意的是，盡管國內的快充技術已經發展到全球前列，但據業內人士透露，從三星電池門事件以后，國內的電源管理IC便很難再進入到相關企業的供應鏈中，這也導致國內的電源管理芯片廠商技術發展受到了一定的限制。

2018年全球模擬IC企業市場份額|Databeans

從市場角度來看，據公開數據統計，2018年全球排名前列的模擬IC企業基本被歐美廠商所壟斷。具體到電源管理IC市場，2018年市場排名前五的廠商依次為TI（21%）、高通（15%）、ADI（13%）、美信（12%）、英飛凌（10%）。

2018年全球電源管理IC企業市占率|Databeans

從制造角度來看，電源管理芯片對于制程的要求并不苛刻，中芯國際的工藝便能夠滿足國內行業龍頭的需要。但國內相關企業起步較晚，在技術積累上與國外大廠仍有一定差距。

另一方面，電源管理芯片更強調對產品的打磨與調校，因此一旦進入下游廠商的供應鏈，就不會輕易更換。同時通過與下游廠商的綁定關系，導致行業大致呈現出一種壟斷競爭的格局，已經被市場認可的公司都有自己的護城河。但需要注意的是，盡管高端電源管理芯片被國際龍頭把控，但國內龍頭在中低端產品站穩腳跟后，國產替代已經開始發力。

針對國內的電源IC企業，龍波表示：“原裝機快充電源芯片基本是美國PI、ON、MPS這三家壟斷。眾多的國產品牌都在努力追趕，現在是各家品牌比拼性能的階段，性能優異者會在未來勝出。而性能是所有產品的基礎，國內廠商的突破口就在性能提升上，這個性能包括產品性能和系統的長期可靠性。”

同時，據芯茂微透露，已經有許多企業上門詢問是否有相關產品可以完全替代國外同類產品，國產替代需求正在快速上升。

面對如今蘋果所釋放的龐大后裝市場，也將成為眾多國內廠商的機遇，不過鄧莉認為：“目前國產替代的產品越來越多，相信國產替代一定是不可逆轉的趨勢。但國內廠商不能過于短視，不要看到一個機會就蜂擁而至，同質化低質量競爭。要加強內功修煉，把產品做穩做扎實。”

針對未來國內的快充市場，鄧莉表示：“南芯非常看好國內充電器的市場發展，也對國產化替代充滿信心，這是大勢所趨。南芯已經推出了AC-DC全套方案，包括用于GaN快充解決方案的高頻QR系列SSR控制器SC302x，通用CCM/QR/DCM系列SSR控制器SC300x，超快速關斷次級SR控制器 SC350x，和支持USB PD協議IC和DPDM快充協議IC SC200x系列/SC201x系列，能夠支持18W~65W各種快充方案。南芯還會持續投入，推出更多更好的產品。”

CamayLeung表示，隨著各類應用產品往C口快充，未來國內市場會呈現倍數成長，昱盛電子將迎接未來高度發展應用推出隔離式和全橋式兩大類DC/DC控制芯片，電壓范圍從25V到80V滿足客戶各種應用需求。

而接下來的時間，也將成為快充市場的快速增長期，龍波表示：“最近這3~5年，是快充替換普通充電器的產品升級階段（類似汽油車向電動車升級），增長速度會非常的快。芯茂微重點布局快充的兩個功率段：18~25W的高性能方案和65W的高頻率GaN方案。很快，市場上就可以看到芯茂方案的眾多快充產品了。”

一直以來被國外電源IC企業把控的快充市場，隨著蘋果所釋放的龐大后裝市場，疊加國產替代的需求，也讓國內電源IC廠商重新獲得與國際大廠同賽道競爭的機會。誰曾想到，這次iPhone 12不再附贈充電器的操作，或將讓國內電源IC市場重新洗牌。

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