外置电源适配器和充电器：市场趋势和预测概述

随着世界变得越来越数字化，人们对移动设备如智能手机、笔记本电脑、大众传播工具和平板电脑、台式电脑、可穿戴设备、机顶盒、家电等的需求正在稳步增长。随着发展中经济体的年轻人开始使用智能音箱、数码相机、掌上游戏机等娱乐设备，这些设备也变得越来越受欢迎。所有这些设备都依赖于电源适配器和充电器，它们将输入的交流电源的电压转换为可驱动负载设备的稳压输出。在本文中，我们将总结一些外置电源适配器和充电器市场的供需趋势和预测。efvednc

收入预测和增长动力

根据Wired and Wireless Technologies (WAWT)的《2022年全球外置电源适配器和充电器市场》报告，这些产品的市场总收入在2021年约为90亿美元。2021年约7%的年收入增长更多的是来自平均销售价格(ASP)的增长，而不是COVID-19大流行后需求的反弹所驱动。COVID-19大流行对整体收入产生了不利影响，既有供应限制和封锁造成的延误，也有手机需求的下降。efvednc

手机和充电器部分继续主导整个外置电源适配器和充电器市场，到2021年占收入份额的25%和出货量份额的32%。但其份额在2020年和2021年都开始出现大幅下降，WAWT预测在2026年之前的预测期内都将持续下降。efvednc

其他占收入很大份额的应用包括笔记本电脑、平板显示器以及家用电器(个人护理和家庭地板护理产品部分)。根据WAWT的研究，增长最快的应用包括无线电源和充电、智能家居设备、消费级无人机、LED照明、可穿戴设备、智能扬声器，以及用于工业和医疗应用的外置适配器。在这份报告中，预测收入下降最快的是掌上游戏机、家庭视听(A/V)设备和平板电脑。efvednc

WAWT的未来展望预测，到2026年，外置适配器和充电器市场的总收入将超过110亿美元，5年复合年均增长率(CAGR)约为3%。在这一总体需求中，手机收入预计将以2.2%的复合年均增长率增长，笔记本电脑收入将以1.25%的复合年均增长率增长。与一般的消费电子设备一样，高通胀、地缘政治、经济衰退的担忧、供需不稳定给这些产品的需求带来了巨大的下行压力。efvednc

按额定功率分类的外置电源适配器

从功率等级的细分来看，WAWT的报告突出了以下特点：efvednc

• 在2021年，5W及以下功率段的单位出货量估计占25%。这一功率等级代表了一些快速增长的应用，例如智能扬声器、可穿戴设备和智能家居设备，因此预测在该报告所涵盖的5年期间会有强劲增长。
• 10-14.9W类别预计将成为2021年最大的功率等级部分，出货份额为35%。从2021年到2026年，该细分市场预计将以4%的复合年均增长率增长，其中包括手机等产品。
• 15-29.9W功率等级的单位出货量份额为10%，预计增长最快。该细分市场包括一些更先进的手机(高端、旗舰机型)、平板电脑等。
• 在整个预测期内，预计71W及以上的高额定功率部分的单位出货量份额将保持在5%左右。此类别包括一些高端笔记本电脑、手机和显示器的快充。在其中一些应用中采用USB Type-C–Power Delivery(PD)协议预计将推动该功率等级的增长(参考以下的说明)。

区域展望

供应方

根据WAWT的报告，亚洲继续主导着外置电源适配器和充电器市场，约占全球收入的75%。美洲以15%的份额位居第二，预计复合年均增长最快。欧洲、中东和非洲(EMEA)占其余收入的10%左右，预计到2026年将会减少。efvednc

制造这些电源解决方案的一些最大电源供应商包括台达电子、光宝科技、群光电源、雅达电子、天宝国际等。efvednc

需求方

从地域上看，北美将继续拥有这些产品的最大销售收入比例，调查显示超过80%的美国人口使用智能手机。亚太和欧洲这两个地区均保持温和增长。efvednc

未来的趋势

USB C-Power Delivery的广泛采用：

2021年5月采用的USB 3.1标准扩展和改进了USB-C连接器的供电能力，并在供电(USB PD)方面提供了多项优势，其中一些优势如下：efvednc

• 如图1所示，增加了扩展功率范围(EPR)，可显著提高更高电压下的功率传输能力，最高可达240W。这种更高的功率将现在使用标准USB-C连接器和特殊电源线供电的设备，范围扩展到了游戏本、激光打印机、LED电视甚至电动滑板车。这些更高的额定功率还能实现快速充电功能。使用20V或更高电压的B类适配器在增加功率特性后有了更广泛的应用范围。
• 添加了可编程和可调节的电压/功率设置，为充电器提供更大的灵活性，使其成为协商电力传输协议的一部分，其中电流和电压可以根据要求进行调整，从而增加一层安全性，尤其是在快速充电应用中.
• 源设备和接收设备是可互换的，即显示器现在可以为笔记本电脑供电。
• 该协议向下兼容，即<100W的功率仍然可以通过标准USB电缆传输。
• EPR交付的USB-C连接器是对称的，比A型连接器更易于使用。
• USB-IF(USB实施者论坛)发布了他们最新的USB数据传输规范USB4™。它基于Thunderbolt 3.0协议，将通过USB-C连接器/电缆运行，允许高达40GBps的数据传输速率。这将使USB-C成为许多应用中数据和电源的通用连接器。

根据WAWT数据，USB PD在广泛的消费和汽车设备中得到了强劲的增长和采用。该技术还推动了便携式多用途、多设备、通用外置适配器(45W-240W范围)的发展，这些适配器可用于为手机、平板电脑、笔记本电脑和其他消费及医疗设备充电。欧盟(EU)议会批准了一项措施，强制所有在欧盟销售的手机、平板电脑、相机、便携式扬声器、无线耳机和其他消费电子产品配备USB-C充电端口。目标是使充电器标准化，并允许在许多设备上更多地重复使用充电器，减少不必要的充电器购买和减少电子垃圾。更多的电子设备的头部企业有一个补充的趋势，如苹果、三星、小米在其产品包装中省去了电缆和充电器。efvednc

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图1：一些USB3.1供电协议规范的总结efvednc

快充：

如上所述，USB 3.1协议是电池快速充电的推动者。也可以使用专有的协议，例如高通5.0快充手机充电器。这些可以在5分钟内将4500mAh电池从0%充电到50%的电量。2S电池是双串联电池，可以提供两倍于充电器的电压并随后进行拆分。这可以显著提高充电速度。智能算法可确保防止过压、过流以及较低的电池温度。efvednc

更多地采用氮化镓(GaN)技术：

与传统的硅基器件相比，氮化镓基的功率器件具有若干优势，这些优势可转化为大大改善的功率转换效率，在给定的空间内具有更高的功率密度，加之由于减少了功率的热损失而使适配器温度更低。一个例子是苹果公司用于MacBook Pro的140W电源适配器。图2取自Yole Développement的《GaN Power 2021》报告，显示了采用GaN的市场趋势。包括电源适配器和充电器在内的消费应用领域，预计在2020年至2026年的6年期间，复合年均增长率为69%。efvednc

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图2：Yole Développement预测的GaN功率器件市场趋势 来源：《GaN Power 2021》报告efvednc

无线充电：

继苹果公司于2017年为其iPhone采用无线充电技术，以及三星推出以无线充电为基本选项的Galaxy S6和S8 edge智能手机之后，这项技术的广泛采用对传统的电源适配器和充电线行业是一个巨大的颠覆。根据WAWT的无线电源情报部门，预计到2021年底，支持无线电源接收器的设备出货量为6.02亿台。其中，智能手机的份额最大，其次是电动牙刷和智能手表。预计这项技术的采用将在更广泛的应用中增长，从消费到医疗、工业、机器人、零售以及汽车和其他应用。无线充电的功率等级涵盖从<5W(可穿戴设备)、15W(智能手机)、60W(笔记本电脑)、2kW(小型无绳厨房电器)到功率更高的11kW/22kW(电动汽车)应用市场。基于WAWT的无线电源情报部门，预计未来10年无线带能源发射器累计出货近80亿颗。efvednc

(原文刊登于EDN姊妹网站Power Electronics News，参考链接：External Power Adapters and Chargers: An overview of market trends and forecasts，由Ricardo Xie编译。)efvednc