一家叫做WiTricity的公司能讓手機在半米外也能無線充電，這是咋做到的? 會不會成為未來的主流呢?

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一家叫做WiTricity的公司能讓手機在半米外也能無線充電，這是如何做到的? 既然能這麼方便的充電那麼有線充電就沒有競爭力畢竟誰願意扯一根線充電怪麻煩的，這種方式應該是最理想的了吧，會不會成為未來的主流呢?

謝邀。Witricity是脫胎於MIT的實驗室的一家初創公司，主要做基於磁共振的無線充電技術。（微鵝科技也是做得這種技術）。目前witricity在磁共振領域掌握有數百項專利。

MIT的實驗室最開始做這個研究的時候有個著名的實驗，是間隔2.4米點亮一個60W的燈泡。這個實驗結果的發表使得無線充電技術的研究迎來了一個高潮。

高頻磁共振無線充電技術無疑是最具有商業應用前景的無線充電技術，而且比感應式無線充電具有更多的想像空間。其利用近場的空間磁場來進行能量傳遞，對人體無輻射。這也是圖中的研究者在設備中間拍照留念的原因。

利用空間磁場進行能量傳遞，其傳輸距離是和設備的特徵尺寸有著密切關係的。圖中能夠做到2.4米左右的能量傳輸距離，其所使用的傳輸裝置即線圈的尺寸為60cm。也就是能量傳遞的空間距離是設備尺寸的4倍，這是非常了不起的成就。對於利用空間磁場進行能量傳遞的這種方式，一般做到設備尺寸的1倍或者2倍已經算是很好的結果了。當然需要指出的是，這個實驗的結果是經過非常細緻的調節得到的。比如圖中的設備線圈最外層是有鍍銀的，其目的是為了讓線圈的品質因素更高。圖中的線圈的圈與圈的間隔是人工調整了的。換句話說，能夠把能量傳遞的距離推到設備尺寸的4倍的先決條件是在實驗室條件下，不惜成本的情況下做到的。

回到題中所說的手機的應用場景中。對於常規手機而言，其寬度大概在5cm或者6cm，而且在手機無線充電的使用場景中，有很多限制性的條件，比如設備的厚度，還有需要額外的對於手機內部電路的屏蔽等。綜合而言，對於利用高頻磁共振的無線充電技術而言，在手機無線充電的應用場景下，能夠做到1到2倍的傳輸距離是做的比較好的。也就是無線充電距離是5cm到10cm，這也是微鵝目前能夠做到的一個傳輸距離（Witricity目前做到的也是這個傳輸距離）。當然我個人認為20cm也是可期的，畢竟還有很多的優化空間。

無線充電是未來區域內供電的一種重要方式，而高頻磁共振無線充電肯定是無線充電的主流。

多謝各位小夥伴的回答，這個項目上海銀資本有投資

無線電能傳輸技術是當下電氣工程領域的研究熱點之一，近20年已經有了很多相關的研究工作，在消費電子、電動汽車等領域，這項技術已經逐步開始了商業化，與此同時，也有很多關鍵技術問題亟待解決。

無線電能傳輸指的是一種電能從電源到負載沒有經過電氣直接接觸的能量傳輸方式。無線電能傳輸事實上有多種方式可以實現：

電磁輻射方式：通過電磁波（激光、無線電波、微波等）實現。
電場耦合方式：通過電容兩極板間的靜電感應實現。
磁場耦合方式：利用電源側的線圈產生交變磁場，負載側的線圈在交變磁場中可以產生感應電壓，進而將電能傳遞到負載。根據是否發生諧振以及傳輸距離相對於線圈直徑的大小，可以分為感應式和諧振式。感應式無線電能傳輸已經實現了商業化，電動牙刷、iPhone 7等採用的就是這種技術，它的缺點也很明顯，傳輸距離有限，基本上被限制在厘米級。

2007年MIT的Marin Soljacic教授和他的研究團隊利用磁場的諧振方式，構建了兩個半徑為30 cm的發射和接收線圈，在1.9 m之外成功點亮了60 W的燈泡。當時這個實驗在世界範圍內引起了轟動，開闢了無線電能傳輸的新紀元，磁耦合諧振式無線電能傳輸從此進入了人們的視野。Marin Soljacic教授本人後來成為了Witricity公司的創建者和董事會成員。

下圖是一個諧振式無線電能傳輸的四線圈結構簡單示意圖，在原理上只需要兩個諧振線圈就可以實現無線電能傳輸，但為了進行電源匹配和負載匹配，增加了兩個線圈，使電源與發射線圈隔離，負載與接收線圈隔離。

為了有效傳輸電能，所有線圈的自諧振頻率必須設為統一值，將這個頻率值稱為系統諧振頻率 $f$ 。當頻率為 $f$ 的交流電源給發射線圈供電時，因為發生諧振，在不高的供電電壓下也可以產生較大的電流，從而建立起較強的電磁場，有一部分磁通與接受線圈交鏈，變化的磁通會在接收線圈中感應出電流，能量也就以這種方式從發射端傳遞到了接收端，同理傳遞到負載。

雖然這項技術有著光明的應用前景，但還有很多潛在的技術問題並沒有很好地得到解決，因此在現階段它距離廣泛的商業化應用還有很大的距離。比如：

電源的輸出功率、輸出頻率和轉換效率。目前的電力電子逆變電源受到現有器件的限制，不能很好的同時滿足無線電能傳輸系統對這三個指標的要求。
電磁環境及其對生物體的影響。高頻磁場對人體的危害程度沒有得到共識。
多電源多負載問題。同時有多個電源、多個負載的時候如何分配充電功率。
電能傳輸的穩定性。當接收線圈移動或者轉動的時候，系統的諧振頻率會發生改變，有可能微小的變化也會使傳輸效率大大降低。如何根據實際工作情況控制電源頻率有待研究。
導電導磁物體的干擾。當導電導磁物體接近系統時，會對系統的諧振頻率產生影響，而且由於發熱會產生安全隱患。

等等，不再列舉。

諧振式無線電能傳輸技術在電動汽車領域、消費電子領域、醫療設備領域都有著及其光明的應用前景。一旦它可以投入使用，那麼植入式醫療設備，比如心臟起搏器，可以經人體表皮直接充電，免去更換時手術的痛苦；筆記本電腦、平板電腦、手機等等只要放在桌面上就可以充電，擺脫了充電線的限制，便捷性得到了最大化發揮；電動汽車如果可以實現快速便捷的無線充電，可以降低對其電池容量的要求，有利於電動汽車的進一步推廣。

由於有線傳輸方式存在摩擦、老化、發熱等問題，加上現在使用太多電線和插座的不便已經開始顯現，無線充電技術幾乎必然會成為未來的主流。但是針對不同供電場合對傳輸功率、傳輸距離、傳輸效率的不同要求，應該會有滿足不同需求的無線充電技術。Witricity現在採用的諧振式是當今的熱點研究方向，可能會成為未來無線充電技術中重要的一環，但也不能排除會有更實用的技術出現，並將其取代的可能。

就是磁共振無線輸電，其實這個是特斯拉研究出來的，MIT並沒有突破原理只是特斯拉用的是遠場而MIT發展了其近場的用途，按特斯拉的專利就能做出來，我就弄過一個

基本原理是電磁感應，本質上和變壓器是一個原理。技術上可以實現在一個區域內對設備無線供電，但用戶的安全焦慮和設備的適應性是需要解決的問題。

安全焦慮問題

基於這種原理的無線傳電，在發射器和接收器之間會形成交變電磁場。通常這類設備產生的電磁場頻率在幾十kHz到十幾MHz之間，不會人體感知到，目前尚沒有確鑿證據證明其有害或者無害。在發射器和接收器之間的區域，電磁場強度很可能會超過國際非電離輻射防護委員會(ICNIRP)推薦的公眾暴露限值。如果是近距離無線充電應用，那麼可以從技術上對電磁場進行較好的屏蔽，避免用戶接觸到電磁場較強的區域。如果傳輸距離較遠，那麼意味著系統需要在較大範圍內產生電磁場，也會在較大的範圍內超出公眾暴露限值。於是在很多人夢想的使用場景下（家用電器全都不用線了，手機、平板拿在手裡也能充電），人會被置於超出公眾暴露限值的電磁場環境中。雖然這並不一定有害，但現在講不清楚，於是用戶的安全焦慮無法得到排解，會成為制約相關產品發展的因素。不過也有人不在乎，覺得好玩就買來玩咯。

設備適應性問題

傳輸通路上的金屬或導磁物質，會對無線電能傳輸造成一定影響，甚至導致系統不能工作。此外電磁兼容也是個問題，例如對心臟起搏器的影響等。

無線充電只有在個別國家有感應式或者諧振式之分，在我們這裡是錯誤概念。witricity提出的所謂諧振只是系統有非常高的品質因數Q，這樣電路工作會非常不穩定。如第一個作者所言，他們是擺拍的。或者，另一個反例，MIT的witricity他們07年就實現了2米多的「大功率」傳輸，為什麼至今仍然沒有將系統商業化？而看他們的專利，他們又回到所謂的感應式充電下，距離很近。（另外，電磁輻射標準他們也過不了）

但是作為一個商業投資還是不錯的選擇，witricity在美國無線充電領域影響力非常大，也參與編寫電動汽車無線充電SAE J2954標準。其實我本身是想申請給王煜全他們當前哨的，但是考慮到我們這塊可能有IP方面的問題，就算了。

Witricity無線充電能力提供的方式叫做磁共振，是Witricity公司擁有的專利。2007年6月，麻省理工大學的物理學助理教授馬林·索爾賈希克（Marin Soljacic）和他的研究團隊公開做了一個演示。他們給一個直徑60厘米的線圈通電，6英尺（約1.9米）之外連接在另一個線圈上的60瓦燈泡被點亮了。這種馬林稱之為「witricity」技術的原理是「磁耦合共振」，而他本人也因為這一發明獲得了麥克阿瑟基金會2008年的天才獎。新技術所消耗的電能只有傳統電磁感應供電技術的百萬分之一，不由讓人們對室內距離的無線供電重新燃起了希望。而它的關鍵在於「共振」。

這是一家只有幾十個人的小公司，從2007年開始，創新的研究，2015年的10月到今年的8月，短短的8個月時間，這家公司的產品才敢說，趨於成熟，且首先和戴爾電腦簽署了技術轉讓合作協議，今年底會戴爾會推出無線充電的筆記本電腦推向市場，把原先英特爾公司要對最後一根線下手的工作給做了。

明年一整年，大家就會看到各大車廠推出的無線充電能力的而電動車，這家公司擁有著最前沿的科技，而且他們的發展極其迅猛。這使得我們的需求更加迫切，如何能夠使中國企業找到更多的這些世界最前沿的小公司，與他們合作。請在應用里「得道」APP，訂閱前哨王煜全老師，他一定會給你正確的答覆和獲取。海銀資本也是美國這家Witricity公司的天使投資人。

轉載部分海銀資本王煜全老師分享的知識：美國，完成一個產品的研發，需要5-8年的時間和1000萬美元以上的投入

科技實力保持優勢的最主要原因，不是基礎科研，也不是生產部分，而是中間這部分科技轉化，決定了一個國家的科技實力。

這些公司每個擁有的都是最先進的科技，要保證你從高校拿的是最先進的科技。

同時它們形成了一個生態，每年美國都有上萬家研髮型企業，從高校拿到專利。

最先進意味著再過5到8年，會形成一個新的行業壟斷，和一個新行業領域的控制力。所以美國的新興科技企業有一個特點，它的時間都不長。

大企業的形成和一個國家的更替有高度的相關性。

中國的大企業形成，基本上都是中國的改革開放。歐洲大企業只有兩種，一種是上百年的老企業，另一種是二戰之後迅速興起的跨國企業。只有美國，任何一個時代都有大批新興企業迅速衝到世界科技前沿。

大企業之所以能存在，和它的很多機制是相關的。當企業利用科技成長到一定地步，會鎖定很多其他的資源，比如銷售資源、渠道資源。

生物製藥領域看似高科技，實際上是被大公司壟斷的，要麼去大公司做銷售，要麼去科研機構做科研，沒機會創業。

跨國企業之所以有這麼強大的生命力，不是它的科技領先性，而是因為它利用曾經有的科技領先，到一定高度以後設置壁壘。