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坐了几年的“冷板凳”,无线充电技术今年要迎来拐点?

来源:中国电子报 日期:2017年04月14日 14:51

三星不久前推出的旗舰机型Galaxy S8吸引了不少眼球,作为S系列的机皇,这款产品继续配备无线充电功能。继Galaxy S4、Galaxy S6之后,三星对无线充电技术的钟爱始终如一。日前苹果公司也加入了无线充电联盟(WPC),甚至有消息称,苹果在10周年重磅产品iphone8上也要配备无线充电功能。两大巨头的追捧,是不是意味着无线充电技术要在今年迎来爆发?

无线充电坐“冷板凳”

诺基亚是最早为旗舰机型配置无线充电功能的,之后,谷歌和三星跟进,无线充电开始为大众所熟知。

三星2015年推出的Galaxy S6搭载无线充电技术,虽然三星在推出S4手机时就有配备无线充电技术,但直到无线充电板从长方形“进化”到圆形,才真正燃起无线充电的第一把火。品牌的力量和三星对于S6配备无线充电的推广,让当年为手机配备一个无线充电板成了用户紧跟潮流的标志。

国产品牌也跟风推出配备无线充电的手机,华为荣耀8是国内首款支持无线充电的手机。虽然厂商和用户都对能够甩掉那根充电线充满了热情,但似乎只有手机科技发烧友会去尝鲜,与不断升级的硬件节奏比起来,更多时候无线充电技术只是人们的谈资,不足以解决现代人患上的“续航焦虑症”。

目前市面上手机厂商推出的无线充电大多应用第一代无线充电技术,即电磁感应充电技术。该项技术具有结构简单、成本低、电磁辐射低、极易实现产品小型化等优点,因此获得手机厂商青睐。

既然拥有这么多的优点,为何使用该类技术的无线充电器无法快速普及呢?究其原因最大的障碍就在“传输距离”方面。由于通过金属线路传输电力,距离远会产生相当大的线路损耗,现在市面上的无线充电板的充电距离是5mm,这就要求用户将手机精准地放置在充电板上,并且紧贴充电板,万一放的不正或者带有手机壳都无法实现无线充电。充电效率不高一直是手机无线充电饱受诟病的一点,中国信通院副院长何桂立告诉记者,电磁感应技术的技术壁垒跟使用的线圈大小有关系,若想要加大充电功率,线圈就要盘的粗和多,体积自然就会变大,但手机对体积的要求非常苛刻,因此不易实现。

消费领域无线充电的标准主要有无线充电联盟的Qi、4AWP(无线能源联盟)以及PMA(电力联盟)三大标准,后两者近日宣布合并,共同开发新型的标准。从市场规模看,Qi是目前最为普及的,A4WP(无线能源联盟)的无线充电技术名为“Rezence”,采用谐振耦合技术,虽然在一些电子消费展上露面,但还未正式商用。PMA(电力联盟)在商用领用获得星巴克的支持,在美国一些分店中推出了免费无线充电服务,但并未全美覆盖。

标准不统一也导致手机无线充电无法得到普及,很多手机仅支持三大标准的其中一个标准,三星近期推出的手机同时支持了Qi和PMA两种标准,但这也离无线充电标准统一的目标很远。

新技术层出不穷

无线充电技术相较于有线充电最大的优势在于能够提供更好的空间自由度,显然第一代磁感应无线充电方式自由度小,限制了用户的使用场景。于是第二代无线充电技术即磁共振无线充电技术应运而生。

与第一代磁感应无线充电技术相比,磁共振无线充电的技术核心是通过对偶的谐振器件将能量通路控制得更加通畅。国内企业微鹅科技推出的Wi-Po无线充电技术的原理就是利用高频恒定幅值交变磁场发生装置,产生6.78MHz的谐振磁场,将有效充电距离从磁感应无线充电技术的5mm提升到了5cm,一定程度上提高了无线充电的自由度。

虽然现阶段微鹅科技做的更多是配件类的接收设备,比如手机壳或者外接的接收器,但微鹅科技CEO余峰在接受记者采访时说:“智能手机是普及无线充电技术最有效的渠道,我们已经与几家手机厂商进行了初步接触,为将来将接收设备嵌入手机做准备。”微鹅科技的Wi-Po无线充电现阶段主要面向餐馆、咖啡厅等公共场所,已经在宁波地区开始商用,下一步将进军北京、上海、深圳等城市的中高端门店。

另一种电磁波无线充电技术或许才真正符合人们理想中的无线充电场景,利用高频电磁波进行无线充电,用户可以像无线上网一样,隔着5~10米连接“WiFi”信号,随时随地对手机进行充电。虽然美国华盛顿大学已经成功研发了利用Wi-Fi网络给硬件设备充电的技术,但该技术不具备商用的基础。常见的家用无线路由器的功率等级大概是10mW,若想给手机充电,则需要把路由器的功率等级增大2000倍,这样强度的电磁波会对人的健康存在潜在影响,因此技术未来发展前景还不明朗。

日本索尼最近爆出申请了一项新专利,称可以从别人的手机中“吸走”电能,给自己的手机充电,听上去充满科幻色彩。实际上索尼是利用NFC(近场通信)技术,来实现移动设备之间的充电和电能转移。索尼这一技术将不局限于智能手机,在专利文件中索尼表示该项技术可以应用于“便携式消费电子设备”。

2017年迎来市场转折点

苹果公司已经正式加入了无线充电联盟(WPC),这让大家对于今年即将推出的十周年纪念版iphone8又多了期待。目前苹果已经开启了三条测试线,磁感应、磁共振两种方案都在其测试范围内。磁共振技术的发展还不够成熟,可能性不大,磁感应技术经过在智能手机上几年应用的测试已经相对成熟,针对充电线圈和手机体积的矛盾,余峰预测,苹果在iphone8上应该也是应用磁感应技术,但为了提高充电效率,苹果公司有可能会将磁感应线圈做成矩阵排列形式,这样会提高产品的成本,但为了不增大产品体积和影响外观设计,这是可行的办法。

随着苹果的加入,可能会刮起一阵无线充电的旋风。“大家对无线充电的热情有益于推动无线充电标准化统一,对技术的进一步成熟也能起到推波助澜的作用,”何桂立说。手机用户越来越追求好的使用体验,无线充电技术可以让用户丢掉充电线的束缚,是未来解决手机续航问题的发展方向。

2017年无线充电技术将迎来市场变革的关键转折点,磁感应技术经过几年的市场考验,虽然使用体验还有待提高,但已经获得大众的认可。从技术发展本身而言,磁共振技术在使用的自由度方面还有很大的提升空间,除了手机端,未来还能够实现无线充电在更多生活场景中的使用,具有广阔的发展前景。



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