查看原文
其他

苹果推出氮化镓快充,释放了哪些信号?

充电头网编辑部 充电头网 2021-07-21

近日,行业媒体一则消息引起了充电头网的关注,2021年苹果公司将会推出基于氮化镓功率器件的大功率USB PD快充,与目前基于硅的充电器相比,该产品体积更小、重量更轻、更高效。

 

 

在此之前,充电头网也关注到了苹果公司充电配件的进一步动态,下面跟大家一起聊聊苹果入局氮化镓快充,释放了哪些信号。

 

一、苹果入局氮化镓快充

 


既然把充电器作为选配后,苹果现有电源配件产品大多还是基于上一代技术开发的,无论是体积,还是外观,走的是沉稳路线。随着消费者对充电器小型化呼声越来越高,并且多口USB-C充电器易用性得到认可,苹果充电器产品线显得有点“廉颇老矣”。

 


根据苹果现有产品与使用GaN芯片的适配器体积比较,这也是众厂商津津乐道的话题,使用GaN芯片的适配器体积优势明显,是现有产品的一半。来自充电头网观察,目前GaN在适配器上的可靠性已经经过市场验证,苹果几乎肯定会引用GaN到自家适配器产品上,将适配器小型化、轻量化。

 

氮化镓(gallium nitride,GaN)是第三代半导体材料,其运行速度比旧式传统硅(Si)技术加快了二十倍,并且能够实现高出三倍的功率,用于尖端快速充电器产品时,可以实现远远超过现有产品的性能,在尺寸相同的情况下,输出功率提高了三倍。

 

 

来自充电头网数据显示,2020年已经有10家手机厂商推出了18款氮化镓快充。OPPO、realme、小米、努比亚、三星、联想、坚果、中兴都进入氮化镓快充市场,推出了种类丰富的产品,一时间市场变得热闹非凡。平时走在行业前列的苹果,突然在氮化镓快充这件事情上掉队了。

 

 DELL推出了90W大功率氮化镓快充

 

氮化镓快充在手机品牌和第三方品牌的推动下,20W-120W氮化镓快充产品多达数百款,款式相当丰富。除此之外,笔记本电脑厂商也杀入了氮化镓快充市场,尤其是65W和以上大功率,代表品牌有联想华硕戴尔小米

 

如果按照市场的增速,氮化镓快充已经超过了100%复合增长,甚至更高。氮化镓跟快充的搭配,可谓是左麟右李组合。上游研发获得突破,手机、笔记本厂商看好快充应用,消费者愿意为产品埋单。

 

虽然苹果自家还没有推出氮化镓快充,但是不得不说,苹果对行业的推动又是至关重要的。

 

众所周知,iPhone12 Pro、iPhone12 Pro Max、iPhone12、iPhone12 mini这几款新机型,包装里只有一台iPhone手机、一根USB-C to Lightning快充数据线、资料说明手册,就像发布会中介绍一样,苹果为环保实现减少碳排放,在iPhone12系列中充电器已不再作为标配物品放入包装内。

 

 

苹果给出的理念是科技环保,面对数十亿重复的配件,也为了苹果减少更多的碳排放目的,从2020年10月起,所有在售iPhone均不再包含充电器。

 

 

不再包含充电器与耳机让iPhone包装盒重量与大小都同步下降,让运输货盘上可多装载70%的iPhone,为iPhone运输至全球不同位置消费者手中产生的碳排放每年可减少200万吨,相当于路面上减少45万台汽车。

 

二、从大数据看苹果对快充的影响

 

手机充电器原来是跟手机一比一标配的市场,苹果开创了不送充电器先例,众厂商紧随其后。苹果如果入局氮化镓快充,会给市场带来多大蛋糕呢?下面充电头网根据苹果iPhone年度出货量,以及MacBook出货量分别进行分析。

 

 

充电头网查询了多份2020手机出货数据,苹果出货量稳居全球前五。其中2020年Q3季度,根据国际市场研究机构Canalys数据显示,苹果在今年第三季度出货量达到了4320万部。相比其他安卓手机品牌,苹果iPhone的客单价要高出不少,用户在选购个性化配件的意愿也会更加强烈。

 

苹果iPhone 12不送充电器令第三方充电头厂商需求暴涨数十家产生推出了热销20W mini PD快充充电器。根据充电头网从电商平台获取销售数据显示,目前已有多款第三方20W PD快充的30天销量过十万台。

 

伴随而来的还有,芯片缺货每年都时有发生,而今年则尤为显著。自进入下半年以来,各个领域的芯片供求关系一度十分紧张,苹果的电源芯片也出现缺货情况。而自从iPhone 12上市后,芯片缺货风波更是在消费类电源领域大肆扩散充电器工厂交期也长达45-60天,并且愈演越烈。

 

可想而知,苹果还只是iPhone12不标配充电器,未来还有iPhone13、iPad等设备也会加入到科技环保中来,届时上游芯片、代工厂供货又将步入新一轮紧张局面。

 

根据市场研究机构Strategy Analytics最新公布的数据就显示,今年三季度,苹果笔记本电脑共出货600万台,较去年同期的430万台增加170万台,同比大增39%。苹果的M1处理器搭配自家macOS操作系统,将会成为现有Wintel联盟强有力挑战者。

 

来自IDC的调研数据显示,2020年,受疫情影响的中国PC市场犹如过山车一般,2020第一季度中国PC市场同比下降28.1%, 但之后的三个季度同比增长分别都在10%左右。2021年将会发生什么?IDC中国助理副总裁王吉平先生认为,2021年中国PC市场预计增长10.7%,继续保持强劲势头。

 

其中在笔记本电脑领域,拉动增长的大环境如中小学生专用网课笔记本、笔记本屏幕大屏化、游戏笔记本的分级与融合等。

 

近期京东联合充电头网发布了热门氮化镓充电器销量排行榜,数据来自京东APP11月销量,这是京东首次披露65W氮化镓快充这一单品市场销量排行,更是业界获取行业热门产品的权威数据。

 

自苹果取消手机标配充电器以来小米三星纷纷跟进,取消手机标配充电器逐渐成为行业趋势。手机厂商的这一举措也促进了多口氮化镓快充配件市场的发展,并成为主流。而从京东65W氮化镓销量排行榜中,10款产品中有9款为多口设计,仅1款为单口设计

 

再来看看京东联合充电头网发布20W PD快充销量排行榜,这份榜单数据依旧来源于京东APP11月销量。在20W这个功率范围,销量第一的为苹果原装20W快充,可见虽然苹果不配充电器,但是用户对原装充电器还是情有独钟。苹果这款充电器的售价为149元,是第三方充电器的2-3倍。

 

 

三、苹果快充家族

 

USB PD快速充电协议是今后电子设备快充的发展趋势,而现在也有越来越多的电子设备开始支持PD快速充电。USB PD快速充电是USB-IF推出的一项快充标准,旨在推动电子设备快充协议的统一,而且也获得了苹果、谷歌、英特尔等科技巨头的支持。

 

苹果在支持USB PD快充这件事上,也算是走在了行业前列。只是受制于苹果自己的MFi生态,在iPhone产品中,苹果搭载的还是lightning接口;而在iPad产品线中,则是USB-C与lightning接口并存;在MacBook笔记本产品线中,苹果已经100%清一色切换到了USB-C接口。

 

至于苹果到底有多挺快充,下面我们分别从iPhone、iPad、MacBook、充电器四个产品线中进行分析,用数据说话。

 

1、iPhone

 

据充电头网统计,目前苹果已有14款支持USB PD快充的手机,其中仅两款标配了18W快充充电器,其他机型均需自行购买。同时,近期也能明显感受到,自苹果iPhone 12发布会以来,20W PD快充充电器就成为了消费类电源中备受关注的一类产品。

 

 

从图表中可见,iPhone对快充的重大贡献有两个重要里程碑。首先,早在2017年9月,苹果自iPhone 8开始,已经全系列支持快充,并且对市场培育已久。其次,2020年10月随着iPhone 12上市,买手机不送充电器的策略让整个市场对20W PD快充购买需求暴涨。

 

 

充电头网用一张图来直观的体现从iPhone 2G到iPhone 11 Pro Max的电池容量变化,从最初iPhone 3G的1150mAh到iPhone 11 Pro Max的3969mAh,苹果已经发布了25款机型,时间跨度12年。

 

虽然电池容量跨度不大,但所支持的充电功率的变化也非常稳定,附送的充电器只从5W增大到了18W,支持的充电功率也只有5W-12W-18W的功率变化。只不过随机附带的祖传5W充电器,统治了绝大多数iPhone产品,这一点相比安卓阵营,显得有些过于保守了。

 

2、iPad

 

 

iPad也是苹果不可忽视的一条重要快充产品线。就当读者还在关注苹果iPhone何时切换到USB-C接口的时候,苹果已经把高阶iPad逐步升级到了USB-C接口。

 

 

据充电头网统计,目前采用USB-C接口的iPad已经有5款,并且均支持快充功能,而且苹果还在包装盒中标配了USB PD快充。

 

3、MacBook

 

 

 

苹果MacBook笔记本电脑全面标配了USB PD快充,官网在售支持USB PD快充的充电器也占了绝大部分,相信以后市面上会全面普及USB PD快充充电器。值得称道的是,苹果12英寸New MacBook是全球第一款支持USB PD快充的数码设备,由此开创了USB-C快充时代先河。

 

 

苹果MacBook笔记本产品线分为12英寸New MacBook、13.3英寸MacBook Air、13.3英寸MacBook Pro、15.4英寸MacBook Pro以及16英寸MacBook Pro。标配的USB PD充电器也从最小的29W到最大的96W,笔记本的尺寸越大,级别越高也就意味着性能越好,功耗自然就越高,所以苹果为不同尺寸不同级别的MacBook笔记本标配了不同功率档位的USB PD充电器。

 

4、充电器

 

 

在充电器方面,尤其是USB PD快充,苹果一直保持了多个业界领先,如29W是第一只USB-C口快充,87W也是第一只大功率USB-C口快充。相比手机上的充电速度,苹果的MacBook笔记本一直都是很超前的。

 

 

这是苹果目前已经推出的所有支持USB PD快速充电充电器列表,从最小的18W到最大的96W,共计8个型号。苹果的USB PD快速充电器产品线已经覆盖了几乎整个功率段,而这其中除了18W PD快速充电器之外剩下的几乎都是MacBook笔记本电脑标配的充电器。

 

 

再通过功率对比,从高到低,苹果历年推出的USB PD快充充电器功率变化一目了然,其中最大功率为96W,最低功率为18W。

 

四、苹果充电器发展史

 

苹果作为科技巨头,其支持USB PD快速充电协议的推动其实早就已经有所表现。2015年首次搭载USB-C并支持USB PD快速充电的New MacBook,2016年的首款配备雷电3接口的MacBook Pro,到最近刚刚发布的新款Mac电脑,苹果一直在为推进USB PD快充标准而努力着。

 

在苹果即将推出大功率氮化镓快充之前,我们先来一起了解苹果家族快充发展史,回顾苹果快充前进轨迹。

 

1、MacBook 12寸系列:首次支持PD快充并标配29W充电器

 

 

2015年,当播放完宣传视频后,库克带着新款New MacBook走上台,同时伴随着的还有台下的掌声。是的,这台就是苹果推出的最轻薄的12英寸New Macbook电脑。

 

2015款New MacBook机身最厚的地方仅有13.1mm,重量不到1KG,之所以如此轻薄正是因为其砍掉了包括MagSafe、USB-A和雷电2等所有的接口。而这所有的一切都由USB-C来代替,充电、数据传输等任务全部由这一个USB-C接口来完成。

 

 

正是由于这个USB-C接口的加入,苹果将原有的很多接口都砍掉了,只保留了一个C口和一个3.5mm耳机孔。让笔记本电脑的主板变的非常之小,集成度更高,节省了更多的内部空间,同时机身也变的更加轻薄。

 

但成也C口,败也C口,就是这唯一的一个数据/充电接口,产品是美丽了,但是用户使用起来还是难免有些不便。不过也正因此,苹果养活了一大批USB- C拓展坞厂商,这就是让人又爱又恨的苹果。

 

 

2015款New MacBook也是苹果首款配备USB-C接口的Mac电脑,也正是因为此,苹果开始在Mac电脑上普及USB-C,并且2015款New MacBook上面的USB-C接口支持充电、数据传输以及视频拓展。

 

 

2015年首款New MacBook配备的是29W充电器,但后续在2016年和2017年推出的MacBook配备的都是一个30W的PD充电器,采用单USB-C输出设计,支持最高30W的输出功率。

 

2、MacBook Air系列重出江湖:配备30W PD充电器

 

 

2016年苹果并没有更新MacBook Air产品线,直到2018年MacBook Air才被提起。而这一时期的MacBook Air也进行了升级,机身更加轻薄,砍掉多余的接口,仅在左侧留下了2个雷电3接口,并且附带的充电器依旧是30W PD快速充电器。

 

 

不管是2018款、2019款、2020年初款,直至2020年底苹果新推出的ARM版MacBook Air依然采用的是30W PD充电器。尽管苹果抛弃了功耗更高的intel处理器,但是充电器依然保持不变,至少目前在Air这条产品线上没有任何变化。

 

3、13.3英寸MacBook Pro产品线获更新,标配61W PD充电器

 

 

2016年苹果更新了MacBook产品线,推出了新款MacBook Pro。此次的新款MacBook Pro大刀阔斧的砍掉了所有多余的接口,仅留下了USB-C接口,和上面的New MacBook相同,此次MacBook Pro全系使用USB-C取代之前的MagSafe以及USB-A等接口。正因如此,整体机身也变得更加轻薄。

 

 

13.3英寸的MacBook Pro配备的是61W充电器,实际看具体参数,可见支持最高20.3V3A,也就是61W的充电功率。不过仔细看参数部分,5V、9V、20V均有,唯独缺少了15V电压档位。

 

 

旧款61W充电器缺少15V电压档位对向iPad Pro这样需要15V充电档位的设备来说不是很友好,所以苹果后面又推出了新款61W PD充电器,新增了15V3A快充档位。

 

2017款MacBook Pro也正式沿用了16款的设计,侧面依旧标配了双雷电3接口。而标配的充电器则依旧是支持61W的输出功率,这一‘传统’也在2020年底推出的ARM平台的13.3英寸MacBook Pro上面得以应用。

 

4、15.4英寸MacBook Pro标配87W PD充电器

 

 

而15.4英寸的MacBook Pro由于体量更大,功耗自然更高。所以苹果为其标配了更大功率的充电器:苹果87W PD充电器,这也是当时苹果推出的最大功率的充电器。

 

 

从参数中可以看出支持5.2V、9V以及20.2V三个输出电压档位,唯独缺少12V电压档位,到2019款的15.4英寸MacBook Pro上依旧使用的是87W PD充电器。

 

5、苹果有史以来最大功率的PD充电器:96W

 

2019年11月13号,苹果悄然在官方上架了新款MacBook Pro,新款MacBook Pro拥有16英寸的大屏幕,可以看做是15英寸的升级版,这是苹果有史以来最大尺寸的笔记本电脑。

 

除了屏幕更大,性能更强之外,16英寸所配备的充电器也是更大的。此次苹果为16英寸的MacBook Pro配备了比15英寸更大的96W充电器,但充电器的体积相较于此前的87W相差不大。

 

细致观察一下参数,支持5.2V3A、9V3A、15V3A、20.5V4.7A四个固定电压档位,最高支持96W的输出功率,这也是目前苹果笔记本电脑所标配的最大功率的充电器了。

 

五、苹果推动氮化镓快充普及

 

苹果向来是科技行业的先行者,其推出的产品经常会成为业界风向标。而这一次苹果氮化镓快充会给我们带来哪些惊喜,从目前已知的信息来看,还很难联想到具体产品。不过一旦苹果氮化镓快充推行市场,势必对现有的氮化镓上下游生态带来重大利好,这其中就包括氮化镓功率器件、氮化镓控制器、快充协议芯片、生产制造工厂等。

 

先来看下目前已经进入氮化镓快充市场的功率器件企业,PI纳微英诺赛科英飞凌GaN Systems、氮矽、量微聚能创芯、芯冠、能华等。其中不少原厂氮化镓功率器件已经出货量超过千万颗,在市面上已经大规模商用。

 

其次再来还有氮化镓控制器,目前安森美、英飞凌、MPS、矽力杰、TI、南芯美思迪赛亚成微、昂宝、杰华特、艾科微等。2021年还会推出不少控制器与氮化镓功率器件合封的单芯片,如此一来将会大大减少氮化镓充电器PCBA中的外围元器件,简化制造流程,提升生产效率。

 

有了氮化镓功率器件和控制器,快充协议芯片也不可或缺此外生产制造工厂也会从中获益,这也是氮化镓快充上游关键环节。

 

六、充电头网总结

 

 

在iPhone12手机取消标配充电器的举措,让苹果抢先霸占了不少媒体头条。但是在充电速度和充电配件的多样化方面,苹果还是略显保守。

 

不过,回顾2015年发布的new MacBook,2017年发布的iPhone8,不难发现苹果很早就已经在布局USB-C和USB PD快充,只是边尝试、边摸索。由于iPhone出货量庞大,加上其它安卓手机厂商在电池这件事上吃过亏,苹果的快充技术谈不上激进,并且略偏保守。

 

在推广快充这件事上,苹果还真是认真的,因为苹果是USB-IF协会董事会核心成员,在参与标准制定、市场推广方面,起到了积极的推动作用,这点有目共睹。

 

大家关注苹果将于2021年推出氮化镓快充这件事上并非空穴来风,一方面宣布iPhone不配充电器后,遍布全球的Apple Store也需要上架更多的充电配件以供用户选择,尤其是目前苹果产品线中缺少的多口USB-C充电器。

 

另一方面苹果MacBook Pro笔记本电脑,对于大功率的快充还是刚需,目前苹果自家的充电器体积普遍偏大。相比于苹果在无线充、TWS耳机等外设上的大手笔研发投入,充电器上的创新可谓是乏善可陈。

 

最后,氮化镓快充经过近年来的大规模应用,技术上已经满足苹果的极苛要求,并且产能上也可保障苹果用于标配笔记本出货的需求。成本也是苹果所关注的,随着技术及市场化应用逐渐成熟,大规模量产后,成本将不是问题,每年都会有一个重大突破。其中2022年氮化镓芯片将会与传统功率器件价格持平,到了2023年甚至成本更具优势。

 

苹果推出氮化镓快充,这个将是2021年消费电源最劲爆的事件,让我们一起等风来。


以下热门话题可以点击蓝字了解,也可以在充电头网微信后台回复如下关键词获取专题


「技术专题」

USB PDQCVOOCDFHQiGaNPOWER-Z


「拆解汇总」

1000篇拆解无线充拆解充电器拆解移动电源拆解车充拆解充电盒拆解、氮化镓快充拆解、100W充电器拆解100W充电宝拆解手机快充拆解18W PD快充拆解20W PD快充拆解大功率无线充拆解


「优质资源」

充电器工厂氮化镓快充工厂快充芯片电源芯片升降压芯片(充电宝)、升降压芯片(车充)多口快充芯片充电宝协议芯片无线充芯片充电盒芯片(有线)充电盒芯片(无线)户外电源氮化镓快充20W PD快充30W PD快充


「原厂资源」

英集芯智融南芯东科芯茂微茂睿芯硅动力环球美思迪赛富满-云矽、亚成微诚芯微英诺赛科纳微威兆诺威MDD永铭云星科尼盛特锐祥美芯晟伏达贝兰德微源


「快充工厂」

新斯宝坤兴华科隆雅晶源、欧派奇


「品牌专区」

苹果华为小米OPPOvivo荣耀三星mophieANKER紫米倍思绿联CHOETECHZENDURE


「展会报道」

USB PD亚洲展无线充亚洲展果粉嘉年华香港展AirFuel无线充电大会CES展会


商务合作联系:info@chongdiantou.com




    您可能也对以下帖子感兴趣

    文章有问题?点此查看未经处理的缓存