TypeC接口市场调研分析报告Word文档下载推荐.docx
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通过转接器,能兼容USBTypeA、MicroB等接口;
5)小尺寸:
接口尺寸为8.3mmX2.5mm,约为USB-A接口1/3;
6)高速率:
兼容USB3.1协议的可支持高达10Gb/s数据传输。
表格1:
USBType-C的六大优势
图表3:
USBType-C可兼容所有主流接口
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库,互联网
图表4:
数据、音视频接口标准将最终由Type-C统一
高速率的数据传输对信号与电源完整性要求更为严格,因此就对线缆企业在生产制作过程中提出了新的要求。
为了能同时实现数据、音视频和充电功能合一,USBType-C增加了8条价格高昂的高频同轴线,这让部分应用的线缆造价比一般类型高数倍。
Type-C不仅在技术上对线缆以及连接器企业提出了要求,同时推动了行业的整合调整,线缆以及连接器企业需要及时在整体技术上得到突破,才能不被淘汰。
图表5:
USBType-C线缆横截面
根据报告预测,USB-TypeC接口使用量最大的市场将集中在智能手机、平板和笔记本电脑上,现在被USB覆盖的所有领域都可用USB-TypeC取代。
从产业链自上而下看,USB协会、标准制定、接口芯片、代工厂和消费终端的业界巨头都不遗余力推进USB-C的普及。
接口芯片:
TI、NXP、Cypress、Analogix等多家芯片厂商都已发布了多款集高速数据传输、充电和视频于一体的接口芯片。
连接器/线缆厂商:
立讯精密作为全球最大的连接器厂商,积极参与到相关标准制定中,并且将是相关设备代工的最重要厂商;
鸿海、正崴等连接器巨头也不断布局相关业务。
终端厂商:
苹果和谷歌最早在笔记本平板电脑上使用Type-C接口,预计后续机型也将开始使用新的接口。
Intel也开始在软硬件两端着手准备用USBType-C取代3.5mm模拟音频接口。
在数据存储、显示、快速充电、扩展坞等其他应用方面,都已经有很多USB-C接口的产品上市。
系统平台:
苹果OS、谷歌Android和微软WP平台最新版本均原生支持Type-C。
表格2:
产业巨头大力支持USBType-C普及
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库
二、跨硬件平台全面渗透,Type-C是一个大生态
平板和轻薄型笔记本是USBType-C的最早应用。
2014年USBType-C标准推出后,最先在14年底应用在NokiaN1平板,随后15年初在谷歌ChromebookPixel上,但真正为大众所熟知,则是借助苹果超薄款Macbook的普及。
USBType-C与轻薄型笔记本完美结合,并且逐渐向普通笔记本和台式机扩散。
智能手机是USBType-C最主要的市场和增长驱动力。
2015以来,Type-C从最早4月份的乐视手机,到16年逐渐出现在主流智能手机品牌的高端旗舰机型中,华为P9和荣耀V8、三星GalaxyNote7、小米5、乐视乐Max、LGG5、魅族、HTC10等安卓主力厂商的旗舰机型纷纷使用USB-C代替目前的USBMicroB。
从高端到低端逐级渗透,是Type-C在智能手机中的发展路线。
目前,市场上新发布的主流旗舰机型,已全面开始使用USBType-C接口。
数字耳机将是USBType-C在可穿戴应用的突破口。
飞利浦、乐视等厂商已经推出Type-C接口的数字耳机。
在数字流媒体市场快速发展的环境下,手机端取消3.5mm模拟音频接口是大趋势。
从高清无损音源到音频处理电路,再到音频输出设备,一场数字音频的变革势在必行。
数字耳机、智能耳机将会有巨大的市场空间。
USBType-C将是VR/AR设备连接的最终解决方案。
USB-C集高速数据、快速充电、音视频于一体,最适合VR/AR设备高清、大带宽、低延迟和人机交互的VR/AR需求,将是VR/AR设备与PC和手机连接的最终解决方案。
同时,最新款的平板电视也开始导入全功能Type-C,实现接口统一。
其他,在汽车及泛物联网终端中,Type-C亦将是重要的接口选择。
图表6:
USBType-C主要应用渗透路线图
图表7:
USBType-C的大生态
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库,NXP
据IHS预测,不考虑线缆等附件,到2019年将出货约20亿带有USB-C接口的设备,CAGR高达231%。
电脑及外设
PC端于2015年最先采用Type-C方案,包括笔记本、台式机在内的渗透率在2019年有望达到80%;
无线产品
包括智能手机和平板电脑在内的无线产品将于今年开始放量并快速增长,预计到2019年渗透率将达到50%;
其他消费电子
平板电视、机顶盒、播放器、AR/VR等今年开始有Type-C接口设备问世,到2019年预计渗透率可达到30%。
汽车
汽车应用进度稍慢,需要等到2017年才会有相关产品问世,并且在2019年占据20%以上市场份额;
图表8:
USBType-C设备分类
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库,HIS
图表9:
带有USBType-C设备出货量
图表10:
USBType-C设备渗透率
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库,IHS
三、产品梯队丰富,衍生应用多,千亿市场规模可期
Type-C设备和应用场景众多,产品梯队丰富。
其一、现在所有使用USB接口的地方都可以使用Type-C代替;
其二,根据对充电速度、数据传输速度、视频兼容等需求的不一样,连接线/接口解决方案价格区间较大,兼容USB3.1、PD和DisplayAltMode等全协议的解决方案可以是普通Type-C的10倍;
其三,在产品过渡期会有大量的转接线需求,以兼容各类不同格式的老产品;
其四,衍生应用多,例如3.5mm接口取消后,就会催化智能数字音频市场,并且将来还会增加如VR/AR等很多新的应用场景等。
表格3:
市场USBType-C方案简要分类
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库,互联网(3A、5A为充电电流)
智能手机是存量最大也是驱动力最强的市场。
但初期上市的Type-C手机绝大部分是只支持正反插、普通充电和数据传输速度的入门级产品,这类产品价格已经在8~10元区间(仍是传统MicroB3~4元均价的2倍以上),随后不断有厂商支持快速充电,普通3A电流快充的数据线价格在20左右,支持4.5A~5A快充的在30元,5A以上的要达到40元甚至更多。
此外,更高端的手机以及平板还支持高速数据传输,这类产品单价已经超过50元。
而未来几年,我们相信智能手机端的产品升级趋势会很明确。
而对于笔记本电脑,其一般起步是USB3.0以上支持高速数据传输和高清视频的接口传输方案,且一般支持USBPD高压高电流充电,因而其价格往往超过50甚至70元,因而虽然PC的出货量少,但市场容量也不容忽视。
微软Surfacebook的Type-C接口线出厂价高达70元,周边如显示器、移动电源、Dongle等所使用Type-C都价格不菲。
对于电视机市场,分体式电视成为趋势,能够同时兼容高速数据传输、高清视频和PD高压高电流的全功能一体化版本成为连接线的首选。
这样电视屏和主机之间可以只需要用一根线来代替电源、HDMI等传统线,这类线材一般价格超过100元,我们注意到已经有一些品牌开始在应用。
此外,Type-C变革将引发一系列联动需求。
例如,3.5mm模拟音频接口取消后,使用Type-C传输数字音频,将有利于防水性设计;
同时,主板上音频处理芯片外移,会减少手机PCB板面积、成本和功耗,带来外置音频转换附件、数字耳机以及电池容量的增量机会;
听音乐时同时无法充电,又会催生无线充电和快速充电的需求。
多线合一也给高清显示,VR/AR的应用带来更广阔空间。
表格4:
取消模拟音频接口的衍生影响
图表11:
乐视的TYPE-C无损音乐耳机
图表12:
乐视type-C3.5mm转接头
我们依据IHS对Type-C设备的分类,根据最新行业信息对其渗透率预测略作修正,结合目前出厂价格和未来变化趋势,分别对无线设备(手机和平板)、电脑及外设、消费电子和汽车等应用做出估算。
2016到2020年,仅考虑接口和线缆部分,USBType-C市场规模分别为32/135/305/502/669亿元,如果将衍生的数字智能耳机等考虑在内,则总规模将超过千亿。
表格5:
USBType-C连接市场规模预测
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库(电脑外设包括PC\NB\U盘\移动硬盘\各类转接线等)
图表13:
第二节Type-C将加速快充标准统一和普及
智能终端耗电需求和电池容量之间的矛盾短期无法解决,已成为限制使用的重要因素。
USBType-C接口的普及,将推动快速充电技术的大规模应用。
USBType-C+PD电力传输标准非常有希望成为未来的快速充电标准。
智能手机、平板电脑、笔记本电脑等所有的数码设备都有望实现充电器和数据线的统一。
一、快速充电将成为智能手机刚需
智能手机对于宽带无线通信、图像处理等多方面的需求导致实际耗电呈指数增长。
未来5G通信带宽将比4G增加10倍,4K/8K等高清视频技术逐渐应用,CPU、GPU等运算电路处理能力不断增强,这一切都将导致智能手机整体能耗需求将成指数增长。
图表14:
能耗需求快速增长
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库,华为
电池容量呈线性缓慢增长,能耗需求缺口逐渐拉大。
电池技术迟迟无法突破,成为终端使用的最大瓶颈。
电池容量增长缓慢,每年线性提升约15%,而能耗则是呈指数增长,能耗需求与电池性能的差距愈发明显。
电池性能曲线将与能耗需求曲线严重脱轨,提高充电速度成为电池续航的关键解决方案,快速充电已成为市场竞争热点。
图表15:
电池性能曲线与能耗需求曲线严重脱轨
PokemonGO风靡,日本充电设备销量暴增6~7倍。
口袋妖怪风靡全球,据日经新闻报导,日本家电连锁量贩店BicCamera表示在日本开放PokemonGO下载后的首个周末(7月23~24日),智能手机充电器的销量是2015年同期的6~7倍。
玩PokemonGO需要同时调动手机射频、处理器、音视频、GPS等多种功能,是名副其实的“吃电怪兽”。
玩家大举抢购充电器和移动电源,连充电线订单都跟着大增。
iPhone6s启动游戏后,电池容量在30分钟后下降15%,如果耗电量维持不变,电池电量从满格到耗尽仅需3个多小时。
在外捕捉口袋妖怪10小时,手机至少需要充电3次。
口袋妖怪是一种现象,将电池电量痛点集中放大。
但同时也代表了用户需求和技术进步方向。
图表16:
西班牙街头出现为PokemonGo玩家现场充电服务
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库,DigitalTimes
二、快速充电原理
快速充电技术将成为手机标配。
在电池容量无法迅速取得突破,手机用电量又飞速增长的前提下,快速充电技术普及尤为必要。
中国信息通信研究院对快速充电的定义是:
30分钟充电进入电池的平均电流大于3A或者30分钟充电电量大于60%。
常见快速充电技术可分为两种:
高压快充:
通过提高电源适配器输出电压来提高终端充电功率和速率
低压快充:
通过提高电源适配器输出电流来提高终端充电功率和速率
快速充电系统包括快充标准,快充电源适配器,接口E-marker芯片,线缆,手机芯片,电池等多个部分。
各部分都必须针对不同标准专门设计,才能实现快充功能,并且保证充电安全。
快充适配器:
需要专门适配器将交流电降为所用快充协议规定的电压电流,并提供足够安全保证。
快充线缆:
需要能承载5A甚至更高的大电流,并且搭载接口芯片做识别、认证和保护。
手机芯片:
对电源管理IC和处理器提出更高要求,支持在手机软件界面充电类型选择和保护。
快充电池:
使用专门的快速充电电芯,充电倍率(充电电流/电池电量)至少在1.5C以上。
目前市场上快充手机电池绝大部分都使用ATL电芯。
图表17:
快速充电系统
三、快速充电标准众多,亟待统一
1、市场快速充电标准众多
快速充电各家跑马圈地,标准不一。
市场主流快速充电标准有高通QuickCharge方案,联发科PumpExpress和OPPOVOOC方案等,华为和三星也有自己的快充方案。
图表18:
市场主要快速充电标准
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库,中国信息通信研究院
表格6:
快速充电标准一览表
2、低压快充:
联发科PumpExpress3.0和OPPOVOOC
联发科PumpExpress3.0和OPPOVOOC采用低压大电流快充方法。
联发科之前发布的PumpExpress1.0和2.0版本是高压快充路线,从PumpExpress3.0开始移到低压快充上来。
在低电压下为了达到快速充电需要使用比较大的电流,充电线缆需要经过专门设计以承载大电流。
PE3.0也是市场上首款采用USBType-C/PD接口协议的低压直充方案。
OPPOVOOC则采用恒定5V@4/4.5/5A标准提供高达20~25W功率。
图表19:
联发科PumpExpress3.0低压直充方案
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库,MTK
低压快充技术充电效率高达95%以上。
PE3.0快充方案仅需20分钟就能将手机电池从0充到70%。
对于同样容量电池,使高通QuickCharge3.0技术的小米Mi5需要40分钟,没有使用快充技术的iPhone6Plus需要1小时40分钟。
相比PE2.0,PE3.0的功耗降低了50%,效率可提升至95%。
效率大幅提升意味着即使使用大功率充电,充电器和手机发热也极为有限。
PE3.0快充技术将集成于联发科HelioP20及之后版本的处理器中,终端产品将于2016年末上市。
图表20:
联发科PumpExpress3.0快充性能优异
图表21:
联发科PumpExpress3.0支持USBType-C
3、高压快充:
高通QuickCharge为代表
高通QuickCharge采用高压快充标准。
得益于在手机处理器端的统治级地位,目前有超过100种智能手机都采用高通QuickCharge的方案,现已发展到QC3.0。
QC3.0采用高压快充技术,通过3.6~20V动态可调节电压和最大3A电流以实现最大36W充电功率。
同时,QC3.0采用了最佳电压智慧协商(INOV)技术,可让受电装置自行判断,以最适合的功率级别进行充电,将能源转换效率最大化。
图表22:
高通QC3.0使用范围最广
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库,高通
QuickCharge标准兼容USBType-C接口。
高压快充的方案使得用普通线缆就可以满足充电要求。
但由于充电技术的不同,总体效率和充电速度比联发科的低压快充方案要低一些。
QuickCharge3.0效率较第二代提升最高达38%,并有额外的机制用以保护电池寿命周期。
此外,若与高通技术公司最新、最先进的并联充电模组同时使用,QuickCharge3.0能较第二代提升最高达27%的快速充电速度,或者减少最高达45%的功率耗损,且比QuickCharge1.0充电速度快2倍。
图表23:
高通QC3.0快充标准支持USBType-C
图表24:
QuickCharge3.0所支持的电源和处理器芯片
4、USBPD将借助USBType-C统一快速充电标准
1、低压快充技术将成为主流快速充电方式
国产手机增长迅猛,取得话语权。
随着华为、OPPO、Vivo等国产手机厂商在全球份额不断扩大,中国厂商产业链整合能力提升,将可以取得快速充电市场的主导权。
相比高压快充方式,低压大电流在实现同样功率下效率更高,充电器和手机发热更少,将占据市场主流。
图表25:
2016年全球手机出货
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库,Trendforce
OPPO“充电五分钟,通话两小时”深入人心。
OPPOVOOC闪充使用低压大电流技术,在5V电压下提供高达5A电流,最早用于Find7机型,大获成功后扩展到R7、R5、N3等更多机型。
常规手机microUSB接口为5针,电池也为4~5个触点。
OPPOVOOC手机重新设计了充电器和线缆,达到7针8触点,增加的针和触点得以支持更大电流而满足快速充电要求。
在新的2C甚至5C充电倍率快充电芯和Type-C接口线缆支持下,后续机型的充电电流有可能达到8A或者更高,导致充电功率也进一步增加。
图表26:
VOOC闪充专用数据线
图表27:
VOOC闪充专用多触点电池
2、USBType-C将是USBPD最佳选择
USBPowerDelivery是USB开发者联盟在智能手机的USBBatteryCharge标准之后提出的最新的电力传输标准,目前已发展到USBPD3.0标准,具有以下特点:
充电功率提升,在现有USB标准上,提高电力传输能力到100W;
充电方向灵活,电力传输方向不固定,充电受电设备可以指定;
在多外设之间优化电力传输;
智能充电管理;
允许低功率充电;
USBPD传输电流能力大幅增强。
目前主流智能手机使用的充电接口和数据线基于MicroUSB,不能承载过大的电流。
USBTypeC接口的触点数量数倍于MicroUSB接口,这就使得它能承受的电流强度大大增加,适合快速充电技术应用。
同时TypeC接口芯片中加入了互相识别的E-marker芯片,可自动识别充受电设备,确保充电安全,并且支持双向充电。
图表28:
USB充电标准发展历程
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库,USB-IF
图表29:
USB充电标准一览
USBType-C与USBPD协议共生,有望统一快速充电标准。
USBPD可兼容5V/12V/20V不同充电电压和1.5A/2A/3A/5A不同充电电流,最大支持高达100W充电功率。
同时,USBPD可以将电源线和信号线整合至同一条线缆内。
除了能够给手机、平板等移动设备充电外,还可给笔记本等以前无法通过USB充电的设备快速充电。
USBPD设定了10W、18W、36W、60W、100W五级充电规格,不仅充电功率强悍,更可以实现双向充电。
图表30:
USBPD电力传输标准
3、搭配认证协议,提升充电应用安全性
功率提升需要接口芯片保证安全性。
由于USBType-C搭配USBPD可实现高达100W的充电功率,在高压大电流下,确保安全性尤为重要。
USBType-C会在设备接口芯片中实现界面、线材、终端设备的交互授权与认证机制,确认终端可接受的电力传输模式。
与终端设备互连时,可以由用户决定是否以对应最高功率进行电力传输,增加设备使用安全意识。
多家公司都已经发布了不同种类的接口控制芯片,有TI、Cypress、Lattice、Analogix、Dialog、Parade,Fairchild,成绎半导体,台湾钰创,VLI,羽博等。
Oppo和华为手机使用TI接口芯片做握手通讯和电源管理。
在CES2016上,赛普拉斯推出了全球首款双端口USBType-CPD控制器EZ-PDCCG4。
该控制器集成ARMCortex-M0处理器、128KB闪存、两个供电场效应晶体管和四个为系统提供过压和过流保护的模数转换器,可用于存储双固件映像,从而实现无故障安全引导,提高系统的可靠性。
图表31:
CypressUSBType-C接口控制芯片
图表32:
硅谷数模推出ANX系列USB-C接口芯片支持多种通讯协议
北京欧立信信息咨询中心,欧咨行业数据库,硅谷数模
第三节Type-C开启智能数字音频时代
我们认为苹果公司在iPhone7中取消3.5mm模拟音频接口,直接使用Lighting接口传输数字音频是大概率事件。
Android阵营将紧跟苹果的脚步,使用USBType-C接口传输音频。
这将直接掀起一场智能手机的接口革命,并且引发一系列创新。
一、数字流媒体快速发展,推动手机音频系统做出整体改善
随着版权保护意识的增强,付费音乐渐成主流。
高品质无损音频是付费音乐的主要特色。
手机音频是音源、音频处理和音频输出三位一体的系统,音源端的改善和对数字高清音频、高保真音乐的追求,将促使手机厂商在音频输出端取消已经使用多年的3.5mm模拟音频端子,采用数字音频接口,进而带来手机和耳机结构的变化。
1、数字流媒体市场增长迅速,用户规模巨大
截止2016年第一季度末,中国手机音乐客户端用户规模持续增长,目前已达4.5亿人。
其
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