初探無線充電Qi 2標準，磁鐵吸附功能瞄準新藍海商機

WPC無線充電聯盟大中華區聯絡代表余爽(Shuang Yu)。AVNET

WPC無線充電聯盟推動無線充電技術的普及化與標準化的工作隨著眾所矚目由Apple的Magsafe規格的加入與整合，有了嶄新的前景，新加坡商安富利（Avnet）攜手DIGITIMES在2023年4月20日於台北喜來登大飯店招開「2023無線充電技術研討會」，揭開這個發展的未來走向，同時聚焦於2023年開始實施Qi V.1.3.2版標準，當中對於Tx裝置的強制的身分認證規格終於底定與全面啟動，還有預計在2024年推出全新標準Qi 2.0標準也在這次的研討會中嶄露頭角。這個全天的研討會依照往例邀請了全球重要技術協力夥伴與解決方案商一起共襄盛，共同打造無線充電技術所建立的美好的使用者體驗與更安全的產品。

WPC無線充電聯盟大中華區聯絡代表余爽(Shuang Yu)率先上台做開場致詞，她著重介紹了Qi2。Qi2是可攜式消費電子產品無線電源介面標準的最新版本：Qi 2.0版。Qi 2.0版本介面標準已於2023年4月獲得批准。該版本的主要的亮點包括：第1，改進線圈對準的機制並提升效能、加快充電速度，打造安全性強化的使用範例；第2，磁吸鎖定功能將帶來便捷、穩定的使用者體驗，催生新用例；第3，支援360KHz的工作頻率，避免干擾汽車遙控鑰匙等應用；第4，Qi2規範帶來的新安全功能，所有Qi2認證充電器都將支持高度安全的鑒權方法，強制性安全功能將使灰色市場不斷縮水。
 
值得一提的是，Qi 2.0規範是建立在Qi 1.3標準的基礎上，除了原本的BPP與EPP的規範之外，新增加了MPP協議。MPP包括實體層要求以及360kHz頻率範圍，提供了強化的異物檢測方法，以及磁吸對準。Qi v2.0可在MPP和EPP模式下提供15W功率傳輸能力。高精密度的充電對準機制，為後續的規範與新版本實現更高、更快的充電效能。印在產品包裝上的Qi2標準的規章圖案已經於2023年1月定稿推出，而Qi2認證計畫目前正緊鑼密鼓的開發中，預計在2023年底能夠有Qi2認證產品上市。WPC無線充電聯盟同時還在制定包括廚房無線電源規範Ki標準、輕型電動車（LEV），還有工業無線充電的規範，讓無線充電技術在各行各業具備更好能見度與更廣泛應用範例。

ST提供無線充電的完整應用，強調安全身分認證的解決方案

意法半導體（ST）亞太區技術行銷專案經理莊維燾（Neil Chuang）先生介紹ST無線充電技術與完整的系列產品線，今天使用ST的無線充電技術的電子裝置已經超過四億台產品上市出貨，打造簡便易用的使用者體驗，其觀照從小巧精緻外觀、快速與高功率的無線充電的多樣化的需求，並對未來新興的無線充電應用，聚焦包含諸如零售商用無人送貨飛行載貨、工業用的高功率系統與智慧醫療裝置的無線充電需求，其所提供的Tx與Rx的產品線各擅勝場，充電功率從BPP的1~5W、EPP的5~15W到工業控制使用的30~100W的設計方案一應俱全，目前更進一步要朝向100W高功率應用前行。

另外，符合Qi 1.3身分認證規格的STSAFE安全晶片產品線，由行銷經理閻欣怡來介紹，STSAFE產品系列中的STSAFE-V和STSAFE-A皆相容Qi 1.3標準所規範的Tx安全性規格，其通過Common Criteria EAL5+認證和AEC-Q100車規標準，產品型號中以STSAFE-A110做為用於消費性電子Tx裝置中的安全晶片，晶片已取得CC EAL5+認證；而另一款產品型號STSAFE-V110則是車規級的安全晶片，除了CC認證外並符合AEC-Q100車規標準；值得一提的，針對STSAFE安全晶片提供客戶的Qi V1.3的安全個人化服務，以確保客戶端完整的安全保障，可以將客戶的資料寫入晶片以滿足安全性的最佳需求。

易沖半導體提供無線充電安全機制

易沖半導體（ConvenientPower）副總裁賀大瑋先生的簡報聚焦於CPS無線充電控制器解決方案，易沖半導體的SoC與無線充電解決方案以手機與平板電腦、電腦週邊配件、穿戴裝置與車用的四大應用在全球市場上成功的創造公司的營收與良好的信譽與口碑，該公司作為無線充電聯盟（WPC）的Founder會員，深耕無線充電產業超過15年，目前在全球Android系列的手機、平板的無線充電上佔了60%以上的出貨比重，囊括主要的南韓和中國手機品牌，在充電功率上的布局來看，從1.5W、30W到100W以上的完整規格而掌握無線充電裝置蓬勃的商機。

他對於MPP的規格有許多的著墨，以相當的篇幅介紹MPP規格中包括頻率切換、檢測Tx端線圈輸出電流等保護機制，尤其對於Apple Store的專屬無線充電的裝置有相當大的企圖心，對於線圈的設計以及對TWS耳機座的無線充電的設計提供建議與觀點，對MPP裝置的無線充電的未來新商機充滿期待。

伏達半導體的多樣化解決方案，掌握中國市場成長的捷徑

伏達半導體（NuVolta）市場總監凌俊杰先生談NuVolta的無線充電技術的創新與突破，伏達半導體從2014年成立至今已經有七個全球研發中心，主要是提供手機與穿戴式產品的WPC無線充電的Tx與Rx的SoC晶片解決方案，目前客戶群除了小米之外，已經擴展到包括三星與華為等重要國際品牌，並同時在有線充電的快充應用與電源管理上有深入的產品與市場開發經驗，並進一步提供客戶端的一站式解決方案，涵蓋無線充電模組合作開發（JDM）與車用無線充電的應用。

目前伏達半導體解決方案在手機上有更完整的應用除了無線充電、快充的SoC晶片之外，在PMIC的產品線也逐漸可以與晶片大廠分庭抗禮，當中有過電壓保護、電池的電量計（Battery Gauge）應用，提供客戶更安全與電源保護的半導體產品，在無線充電產品布局上支援從5 - 15、30到50W的規格，對於車用解決方案上涵蓋Qi 無線充電、車用MCU，以及車用DC2DC的晶片，滿足中國與台灣供應鏈想要快速掌握中國車用市場的應用，伏達半導體提供一條快速的捷徑。

瑞薩無線充電產品線瞄準客製化與小功率產品的特殊需求

下午的場次率先由台灣瑞薩電子（Renesas）的FAE應用工程師洪世彥先生上台，瑞薩於2019年購併IDT，所以具備5W到75W的完整無線充電產品線，這次的演講則聚焦在小型化的客製無線充電的應用，通常如穿戴裝置、IoT裝置與諸如無線筆等配件裝置，其重點在於充電瓦數低於3W又要兼顧小資料量通訊功能的訴求，所以需要面對許多挑戰，首先就是充電線圈的設計，由於必須用小線圈，甚至是棒狀的線圈設計，所以充電頻率通常較高，使用110到148 kHz或甚至超過300 kHz。

值得一提的，由於小型的穿戴裝置需要考慮防水與密閉的設計，這會讓無線充電時的過熱保護的挑戰特別值得重視，由於穿戴裝置本身散熱不易，為了怕一旦超過攝氏48°C而啟動長時間暫停無線充電狀態時，反而造成裝置的死當或是其他的延伸的功能問題，所以瑞薩在溫升的控制設計考量特別小心與重視，成為小型化無線充電裝置贏得重要使用者體驗的強力賣點。

Intertek提供完整服務協助客戶取得Qi的產品認證

天祥公證行（Intertek Hong Kong）的電源供應類產品經理林志豪（Chiho Lam）的簡報主要聚焦於Qi的認證測試的程序，Intertek自2015年開始成為全球第一家可以同時測BPP與EPP標準的實驗室，經驗非常豐富，他樂觀看待車用Tx裝置的認證成長的趨勢。

林志豪介紹Qi認證測試的流程中，整體來說1.3版本認證從以前的1.2.4的步驟增加，新的測項複雜度與測試時間都相對地增加，關於眾所關心的Qi 2.0的測試，台灣客戶多半還是聚焦在EMI／EMC測試的考量，尤其MPP規格中規範充電頻率360KHz，其所產生的設計挑戰與接續通過認證測試的難易，另外對於MPP線圈的設計規格與新的定義等議題，都有相當的詢問，引起現場相當多的討論，Intertek能夠提供完善服務，並協助客戶從容應對Qi標準認證測試。 

Nok9提點Qi 2版本測試項增加與大量測試時間的挑戰

Nok9是瑞典商於1988年成立，是目前唯一通過WPC認證的檢測設備製造商，對於2024年將上路的Qi 2的標準，Nok9仍是主要的測試儀器設備的供應商，所以Nok9亞太區執行長James Lo先生特別將Qi 2的測試項目的增加趨勢與未來完整測試所需要的時間暴增問題先做必要的提醒，他首先如數家珍般的介紹Nok9主要產品線包含BASE、CATS I、CATS II、EVA I、EVA II與RERX的檢測設備之外，也提供私有協議的測試檢驗技術，由於Qi 認證測試時為了解決不同的認證機構選用測試項的差異與參數設定不同而導致產品認證時的爭議，Nok9提出OneStone的測試參數上傳雲端網路服務，協助認證測試有良好的溝通平台，強化認證機構的服務完整性。

James Lo特別提到Qi 2以Apple為主推動磁鐵對位的MPP規格與更多專利保護的措施，MPP將成為各方角逐的重要功能與訴求，測試1.3規格與2.0有相當的差異，無論是溝通協議與充電頻率切換都有大量的翻新，線圈尺寸也縮小了很多，測試的要求就變得嚴苛，預估WPC於2023年8月前會發出第一張Qi 2的認證，目前已知的Qi 2測試項目已經增加到1014個測項，總共需要60個小時的測試時間，對測試市場影響與衝擊都不小。由於Qi 1.3版本目前沒有手機品牌導入，所以雖然汽車大廠高舉Qi 1.3的大旗，但是目前市場上仍在觀望階段，但是Qi 2的出現也標示著回應車用市場對於無線充電功能的殷切期盼。

Avnet協助台灣供應鏈掌握無線充電Qi 2標準的新未來

新加坡商安富利（Avnet）大中華區無線充電產品行銷經理楊士緯先生的壓軸演講，聚焦於無線充電產品的未來的新發展，他從2023香港電子展的現場看到目前無線充電與能源相關的產品的交易脈絡上，看出市場上目前的狀態，由於成本上的考量，目前在中國的市場上看到單獨BPP，或是BPP為主加上自訂規格的無線充電產品為大宗，其賣點就是低價普及的優勢，至於單獨EPP規格的產品因為要加上安全身分認證晶片的額外成本，所以只在於大型OEM／ODM客戶的機會，現在比較令人期待的就是MPP的規格，也會對於市場產生不同的激勵效應，更強化Qi 2的未來市場前景看旺的趨勢。

整個無線充電市場真正起飛源於2017年，因為iPhone開始導入Qi的標準，憑藉著智慧型手機的加持，Qi標準的滲透率扶搖直上，拜智慧型手機與穿戴裝置的持續成長，Rx的市場不斷攀升，對比於Tx的比重，Rx的營收幾乎是四倍領先於Tx的市場規模，由於Apple進入WPC董事會後，激勵使用磁鐵創造多樣化的無線充電使用典範，以及MPP規格的重磅登場，也即將緊鑼密鼓的攻進Qi 2與一連串的未來標準，可以讓無線充電市場走得更寬廣，並躍昇成為主流標配規格的夢想就更進一步。

他對於Qi 2的測試項目與測試時間暴升的問題，無庸置疑的牽涉到測試成本扶搖直上的代價，所以認證與否與產品的終端售價之間的拔河是目前市場驅動的考量，而車用市場一直努力推CC EAL5+的安全標準，在1.3版本之後，Qi無線充電在車用市場獲得普及化的入場卷也不遠了，目前的WPC會員數有307名，（相較於2022年340名衰退約10%） ，而產品上已經超過8,700款通過Qi認證，雖然2023年會員數及過Qi認證產品數量有些微的減少，但他相對看好Qi 2 的發展潛力，預估2024年，Qi 2 MPP將會為市場帶來一波新氣象，而對於廠商來將是個不可錯失的好機會。

對於在智慧型手機客戶擁有強大的客戶基礎的安富利而言，台灣電子供應鏈是國際品牌大廠的重要設計與製造服務的提供者，展望未來Qi 2標準的競逐，這個屬於各大手機陣營與生態系統夥伴間的直接對決，對台灣供應鏈更是兵家必爭的戰場，安富利持續以完整的產品線布局，強大的技術支援與測試服務的實力，過去已經幫助超過1200個的產品通過Qi認證，積極協助台灣電子供應鏈全面性掌握Qi無線充電技術的發展，並藉此掌握Qi 2的新一波市場的熱潮。