無線充電時代起航

未來幾年，一種無線充電技術將在我們的生活中普及並逐漸取代各種各樣數碼產品的充電器，它甚至可以為你的電動汽車在街頭充電。不久前全球首個推動無線充電技術的標準化組織——無線充電聯盟（Wireless Power Consortium）在北京宣布推出首個無線充電標準Qi（讀作CHEE，寓意為「生命能量」），該標準目前已引入中國，很多手機生產商也很看好該技術，將來可能會搭配無線充電器出售手機，這意味著擺脫纏繞煩亂的充電線指日可待。21世紀的充電方式中國是世界最大的無線移動通訊市場，對於便捷、易用、互通、兼容的無線充電產品的需求將呈幾何級別增長。無線充電行業發展的巨大潛力，也能促進中國企業積极參与和研究這一市場，有效地提升企業的產品寬度和競爭能力。而中國本土的比亞迪公司，早在2005年12月申請的非接觸感應式充電器專利就使用了電磁感應技術；並且由於中國有強大的山寨市場，預計中國市場的無線充電技術發展應會很快。

很多手機生產商也很看好該技術，將來可能會搭配無線充電器出售手機。

無線充電技術工作原理圖解。

用無線電波為數碼產品充電的技術公司POWERCAST也已與菲利浦公司簽署了合作協議，準備推出相關產品。無線充電原理：電磁感應、無線電波及核磁共振無線充電器的工作原理利用的是法拉第電磁感應，當電流通過線圈之後，便會產生出磁場；而產生的磁場又會形成電壓，有了電壓之後便會產生電流，有了電流便可以充電。無線充電器便是這樣擺脫電線的束縛的。目前最為常見的無線充電解決方案主要是：電磁感應，通過初級和次級線圈感應產生電流，從而將能量從傳輸段轉移到接收端，該解決方案提供商包括英國Splashpower、美國WildCharge和Fulton Innovation等公司。無線電波是另一個發展較為成熟的技術，其基本原理類似於早期使用的礦石收音機。有公司研發的微型高效接收電路，可以捕捉到從牆壁彈回的無線電波能量，在隨負載作出調整的同時保持穩定的直流電壓。只需一個安裝在牆身插頭的發送器，以及可以安裝在任何低電壓產品的「蚊型」接收器，就可將無線電波轉化成直流電在約1米範圍內為不同電子裝置的電池充電。另一種尚在研究中的技術是電磁共振，還有一種是激光束傳輸，但難點在於激光束需要固定通道。真正實現充電器埠統一化為避免不必要的浪費和產生更多的電子垃圾，中國正在執行手機充電器埠統一標準化。但對於無線充電技術來說，這一點將會得到最大程度的普及：不但手機可以使用，數碼相機、iPone和iPad、筆記本也都可以一同分享這種充電設備。日本富士通甚至準備推出一個更為高級的技術，將這種成功從攜帶型電子產品擴大到電動汽車充電中。富士通公司此舉最終目的是在街頭設置公用「充電點」，可以為便攜數碼設備以及電動汽車用戶實現更方便地24小時全天候充電服務。除此之外無線充電器更聰明可節省耗能。雖然無線充電設備的效能接收在70%左右，和有線充電設備相等，但是它具備電滿自動關閉功能，避免了不必要的能耗。而且這個效能接收率在不斷提高，很快將能達到98%。無線充電技術投入量產指日可待電磁感應解決方案在技術實現上並無太多神秘感，中國本土的比亞迪公司，早在2005年12月申請的非接觸感應式充電器專利就使用了電磁感應技術。飛利浦最新推出的電動牙刷也使用了無線充電技術。而使用無線電波為數碼產品充電的技術公司POWERCAST也已與菲利浦公司簽署了合作協議，準備推出相關產品。而前文提到的麻省理工學院(MIT)物理教授Marin Soljacic帶領的研究團隊為其取名為WiTricity試驗，由於使用的線圈直徑達到50cm，還無法實現商用化，如果要縮小線圈尺寸，接收功率自然也會下降。他們預計在未來幾年內，最終開發出能夠安全為筆記本電腦和其它設備的無線充電產品。革命從手機開始無線充電技術得到推廣後，人們只需要一個充電器就可以給所有的設備都進行充電。而且，隨著這項技術的不斷推廣，無線充電發射器可以在我們生活、居住、工作的每個地方很便利地找到，甚至可以在汽車、飛機上、賓館裡、辦公地點安置充電發射器，這意味著人們不用再隨身攜帶任何電線，即可隨時隨地為自己的電器進行充電。在今年年末或明年年初，無線充電接收器會充分「瘦身」，成為手機產品中內置的無線充電接收晶元，只有指甲蓋那麼大。目前很多國際知名手機廠商都很支持這一技術，無線充電器也有可能會與手機一起捆綁進行銷售。

要實現手機等產品的無線充電需要兩個部分：一個事發射器，一個是安裝在數碼產品上的接收器。

無線充電聯盟主席Menno Treffers對外表示，Qi無線充電標準採用的是電磁感應技術效率更高。手機將內置充電接受器，並統一無線充電標準要實現手機等產品的無線充電，目前必須有兩個部分：發射器，與電源連接，負責向廣闊空間發射電能；接收器，一般安裝在電子產品上，用以接受電能。目前無線充電技術已經開始在手機產品中運用了，以iPhone手機為例，現在無線充電生產商為使其可具備無線充電功能，則對其進行了改裝，安裝了一種類似「蘋果皮」的「衣服」。作為無線充電接收器，目前它是以增加手機充電外殼的形式出現，但相關改造產品今年中國或將可以推出。目前這個外殼被稱為「Qi門」，它支持iPhone與黑莓手機，用戶不需更換手機可搶先體驗這一功能。在今年年末或明年年初，無線充電接收器會充分「瘦身」，成為手機產品中內置的無線充電接收晶元，只有指甲蓋那麼大。目前，諾基亞、飛利浦、LG、三星、索尼愛立信以及RIM等眾多國際知名手機廠商都很支持這一技術，無線充電器也有可能會與手機一起捆綁進行銷售。手機無線充電關鍵在於兼容性，Qi標準可確保品牌兼容無線充電技術主要利用電磁技術，在發射器將電流轉化為電磁，手機通過內置晶元接收器將電磁轉化為電流為手機充電。無線充電技術推廣的關鍵在於確保各廠家無線充電器能夠兼容，Qi標準的制定使無線充電有了統一的技術規範，確保同一充電器對多品牌和多產品的兼容性。無線充電聯盟主席Menno Treffers對外表示，Qi無線充電標準採用的是電磁感應技術，相比於其他技術，效率和安全性都更高。Qi無線充電標準包括介面、性能以及法規三方面，這將對無線充電技術的普及是相當大的挑戰，所以通過Qi標準的手機將可通過任何通過Qi認證的充電基站、底座或是其它可充電裝置進行無線充電。Qi對於裝置的第一項先期要求就是不得高於5瓦特，這對於一些希望筆記本電腦也能同樣通過無線充電技術的廠商可能是一大限制。已有廠商推出Qi標準無線充電產品，市場廣泛全球最大的電池和攜帶型照明設備商Energizer（勁量）近日表示將會很快推出支持Qi標準的無線充電器產品，並首先為蘋果iPhone 3GS和黑莓Blackberry Curve 8900用戶帶來無線充電的全新體驗。同時市場調研公司iSuppli提供的數據顯示，無線充電設備市場在2013年將達到140億美元的規模。據悉，飛利浦已經開始生產含有無線充電設置新型手機了。無線充電技術疑問待解就像現在人們對Wi-Fi無線信號和手機天線桿是否有干擾和輻射等副作用一樣，對於剛出現的這種無線充電技術人們仍然有很多安全疑問，比如其是否會產生電磁輻射？是否會有使用限制和令數碼產品價格增加等擔憂。對於最核心的安全問題，專業人士認為從理論上說，這一系統對處在充電場的人完全無害，因為電量只在以同一頻率共振的線圈之間傳輸；儘管無線充電器的電能轉化率並不是特別高，但隨著技術的逐漸進步，相信總有一天它能追趕上直充電器。

對於無線充電技術的電磁輻射安全性，專家認為其對人體是無害的。電磁波對人體輻射尚無權威答案，安全尚需分階段逐步解決無線充電系統具體到安全問題，主要包括兩個層面。一是如何保證電磁波只輻射到手機接收部分，不會影響到人體健康，或干擾其他設備；二是讓電磁輻射在錯誤使用情況下不至於損壞電池和充電器，比如識別無線充電器上的異物，防止鋰電池過熱導致的變形或爆炸的危險等。專家表示這些都要通過大量的軟硬體工作來實現。在市場發展上仍需分階段逐步過渡，尚有很多問題待解決。無線充電覆蓋範圍小，電能轉化率比直充電低30%就目前來說，無線充電器還無法達到無線網路那麼大範圍的覆蓋率，雖然充電板和接收器是兩個部分，但是彼此還是不能分開太遠，不然充電效率會大幅下降甚至無法充電。除此之外，無線充電器充電的轉化率比起有線充電器來說，要低了不少，目前最高只能達到70%。但這已經是很不錯的效果了。因此，雖然在現階段可能沒法大規模普及，但是無線充電器將成為一個新的發展方向。磁共振方法在理論上雖然不錯，不過在實際設計中還是遇到了很多麻煩。不僅寄生電容和外部磁場，甚至連接受設備都能干擾到充能電磁場，從而影響充電效率。此外，越小的設備越會受到外部因素的影響，使得這項技術很難應用到行動電話中。無線充電技術眼下僅可在2米範圍內為小電器充電。研究人員希望，把有效充電距離增大至30米。無線充電技術此前多應用在專業領域，需要保證產品密閉性的地方，如水下設備、體內醫療裝置等。但面對龐大的消費級設備市場，這項處於起步階段的技術，能否說服人們「擺脫最後一根線纜」，還是未知數。但無線充電技術依然被外媒評價為21世紀最值得期待的高科技之一，它的創意為人類的生活的確帶來了便捷，我們相信技術的進步將令無線充電日益成熟並擁有更廣闊的天地。
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