談談時下火熱的無線充電技術

本文轉載於廣州日報，作者李光焱，文章原名《有型！手機無線充電》。文章從諾基亞WP8新機具有的無線充電功能談起，分析無線充電技術目前的發展狀況和未來三年的發展設想，另外還理清了無線充電與輻射的誤區，最終以Qi標準和應用實例結束，讓讀者更直觀地理解了無線充電技術，在此分享科普給大家。
拉出一根數據線，插上電源給亮起紅燈的智能手機充電；液晶電視背後，始終拖著一條長長的電源線……不過，你有沒有想過，有一天，不必再為尋找適配的數據線而四處問人，也不必為各種手機線、PC線、Pad線、音箱線絞纏一起而焦頭爛額？其實，這樣的生活離我們並不遙遠——近日諾基亞推出的WP8手機就華麗麗地帶有無線充電功能。隻要將手機放在無線充電托盤上，它就開始充電，充滿即止。三星亦為S3準備了無線充電“套裝”。在評價iPhone 5的革新時，不具有無線充電功能，成為批評的理由。
無線充電已從夢想照進現實，從概念變成商用產品。記者了解到，坊間對該技術還有頗多認知誤區，但難擋未來三年其將掀起手機、PC、電視、電動汽車等領域的新風潮。

現實：隻要放在Qi無線充電器上就能完成
“諾基亞的新款Windows Phone 8（WP8）手機支持無線充電功能，用戶隻要將手機放在一個支持Qi無線充電標準的插座上就能完成充電。iPhone 5盡管采用更小的接口，但仍然需要通過電線才能充電。”這是外媒在評點iPhone 5時表達的“遺憾”。這種比較可能從未有過——iPhone一向是所有智能手機的“教父”。出現如此反差，則得益於諾基亞使用了Qi無線充電技術。
三星在發布旗艦手機Galaxy S3前也曾表示要使用該技術。不過，目前是以套件的形式提供。另外，英特爾和IDT（Integrated Device Technology）日前宣布合作，為英特爾的無線充電技術共同開發集成發射器和接收器芯片。
記者了解到，目前全球最主要的無線充電標準是Qi標準，由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）推出。該聯盟成員包括Verizon、NTT Docomo、諾基亞、三星、德州儀器、華為等公司，覆蓋無線充電解決方案各生產環節。Qi采用了目前最為主流的電磁感應技術，目的是為所有電子廠商提供統一的通用標準。

在兩年前的2010年9月，無線充電聯盟將該標準引入中國。然而，兩年來真正采用該技術標準的產品在市場上未形成氣候，未能成為消費者關注的重點。
夢想：三年內實現遠距離無線充電
采訪中記者了解到，目前的無線充電技術需要讓被充電設備在2.54厘米範圍之內，即近磁場無線充電。然而，考慮到無線充電的便利性，遠距離充電更具有賣點。但要實現遠距離大功率無線磁電轉換，設備的耗能較高。無線傳輸的距離越遠，無用功的耗損也就會越大。“功率太大的無線充電設備的電磁輻射會對生物造成很多不利的因素。”有技術人士表示，大功率無線充電的傳輸距離隻限製在5米以內，不會太遠。
據美國安利旗下富爾頓創新公司董事Bret Lewis此前預計，未來三年遠距離無線充電就會進入每一個人的生活中。Tirias Research分析師Jim McGregor認為，無線充電技術是可行的，但首先需要降低成本，以使原始設備製造商（OEM）能夠采用該技術。IMC Research估計，到2015年，無線供電設備的出貨量將達到1億，同時Pike Research研究表明，至2020年，市場規模將達到150億美元。對此，卓普運營總經理袁小楓告訴記者，不同於產品硬件軟件升級，無線充電技術在功能層麵求異，是很好的賣點，對消費者有吸引力。
無線充電技術將會集成到汽車和家電中，並可以為智能手機之外更多的電子產品充電。“電動汽車將因此受益”。穀歌無人駕駛汽車工程師朱佳俊說。屆時，充電線、插線板、移動電源等產品可能都消失了。
揭秘：甩掉充電線不必談輻射色變
“消費者不需要安裝任何配件，直接將Lumia 920放在任何一款支持Qi標準的充電器上就能開始充電。諾基亞希望不斷擴大無線充電的版圖，讓它像WIFI一樣無處不在。”在接受E天下記者采訪時，諾基亞技術人士稱，無線充電技術完全不需要各種數據線、充電線進行連接。
而且，隻要你使用的是Qi標準電子產品，就可以利用無線充電托盤充電。比如電視、音箱以及其他品牌的手機等等，都可以共享一個充電器。對於消費者來說，無線充電擺脫了各種充電設備的煩惱，可以更便捷地充電。
“輻射可能比有線充電更大。”日前，有媒體報道稱。記者采訪獲悉，該技術在淨水器中運用10年，安全性得到數十個國家驗證。而在國內，工信部下屬的EMC檢測所（通信電磁兼容質量監督檢測中心）也是Qi的參與者。

不過，缺點不是沒有。依靠線圈之間的電磁感應的無線充電方式，工作距離太短，被充電終端需要放置在充電座上，同時也會消耗大量電量。好在，無線充電設備的效能接收在70%左右，和有線充電設備相當，但是它具備電滿自動關閉功能，避免了不必要的能耗。另外，對於不同的電子產品，電源接口能自動對應，需要充電時，發射器和接收芯片會同時自動開始工作，充滿電時，兩方就會自動關閉。
什麽是Qi？
Qi是目前全球首個無線充電標準，可廣泛應用於手機、MP3、照相機等手持低功率設備中。未來還將研發應用於筆記本電腦、上網本的中等功率無線充電標準。目前，市場比較主流的無線充電技術主要通過三種方式，即電磁感應、無線電波以及共振作用，而Qi采用了目前最為主流的電磁感應技術。
Qi是通過在手機中加裝電磁感應裝置來實現無線充電的，當然，一個可接公共電源的無線充電站也必不可少。
同時，符合Qi標準的手機還需加裝控製芯片。對比目前業內已經出現的無線充電技術，Qi的充電效率更高，在測試中，Qi的充電效率與有線充電方式非常接近，達到了70%以上。而Qi的充電站的待機耗電量則已經降低到微瓦水平。
那些使用無線充電的“先驅”
1.海爾“無尾”電視
作為Qi標準組織的一員，海爾在2011年CES上推出了概念性“無尾電視”，不需要電源線、信號線和網線。海爾稱該產品采用了與麻省理工學院合作的無線電力傳輸技術。
2.Palm手機
雖然Palm現在“物是人非”，但它最早將無線充電技術應用在手機上。它推出的充電設備“觸摸石”，就可以利用電磁感應原理無線為手機充電。
3.TDK音箱
日本TDK公司新推出了一款無線充電音箱，你可以在盡情享受音樂的同時給手機充電。在該款無線充電音箱的頂部安裝有一塊無線充電板，手機放在音箱頂部即可。