再見(jiàn)電源線：無(wú)線充電技術(shù)即將引發(fā)產(chǎn)業(yè)革命
再見(jiàn)電源線：無(wú)線充電技術(shù)即將引發(fā)產(chǎn)業(yè)革命
廣東電纜廠有限公司 2012-01-29 訊：
隨著無(wú)線充電技術(shù)的成熟和迅速普及，很快你將從電源線的折磨中解脫出來(lái)。
你還在為充電時(shí)找不到電源線或是電源線打結(jié)攪在一起而抓狂嗎？無(wú)線充電技術(shù)的成熟很快就會(huì)解決你的這些煩惱。
就在2011年6月，蘋(píng)果公司剛剛申請(qǐng)了相關(guān)的技術(shù)專(zhuān)利，這項(xiàng)名為“本地計(jì)算環(huán)境中的無(wú)線電力應(yīng)用”的專(zhuān)利技術(shù)，可利用近場(chǎng)磁共振技術(shù)（Near Field Magnetic Resonance）傳輸電能。簡(jiǎn)單的說(shuō)，只要將無(wú)線鼠標(biāo)、iPhone和iPad等設(shè)備放在Mac電腦附近1平方米的范圍內(nèi)，就可以不通過(guò)電源線，以無(wú)線的方式完成設(shè)備的充電。
可以預(yù)見(jiàn)的是，通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，蘋(píng)果公司能夠在后喬布斯時(shí)代再一次將其簡(jiǎn)約的設(shè)計(jì)風(fēng)格發(fā)揮到極致。而有蘋(píng)果公司領(lǐng)風(fēng)氣之先，無(wú)線充電技術(shù)的前景也頗為外界看好。
智能移動(dòng)設(shè)備的續(xù)航能力一直讓各大廠商和用戶(hù)頭疼不已，而解決之道無(wú)非有兩種。首先，就是在電池上下功夫。不過(guò)，目前電池行業(yè)的發(fā)展正在遭遇瓶頸，據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，鋰電池技術(shù)雖然仍在不斷進(jìn)步，但多年來(lái)始終未有質(zhì)的突破，盡管在實(shí)驗(yàn)室中仍不斷有新成果誕生，但對(duì)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)的影響非常有限。
既然，在電池上繼續(xù)做文章的余地有限，那么另一條道路不言自明，即通過(guò)方便快捷地充電同樣可以達(dá)到讓設(shè)備續(xù)航能力延長(zhǎng)的效果。這正是無(wú)線充電技術(shù)在最近兩年迅速崛起的原因所在。根據(jù)無(wú)線充電國(guó)際聯(lián)盟預(yù)測(cè)，到2016年，全球無(wú)線充電市場(chǎng)產(chǎn)值可能達(dá)到270億美元，一門(mén)頗具“錢(qián)”景的大生意正在呼之欲出。
特斯拉的“遺產(chǎn)”
無(wú)線輸電的概念本身并不新鮮，早在19世紀(jì)90年代，鬼才發(fā)明家、交流電之父特斯拉就提出了這一設(shè)想，并著手研究不用電線就可以傳輸電力的方法。當(dāng)時(shí)特斯拉的研究方向之一就是通過(guò)各種自然介質(zhì)中的電磁波來(lái)傳輸能量。1891年，他成功點(diǎn)亮了一盞沒(méi)有連接電線的燈泡，從而證明了無(wú)線的電力傳輸并非空想。
按照特斯拉的構(gòu)想，可以利用磁共振在充電器與設(shè)備之間的空氣中傳輸電荷，線圈和電容器則在充電器與設(shè)備之間形成共振，從而實(shí)現(xiàn)電能的高效傳輸。
1900年，特斯拉籌到15萬(wàn)美元在紐約長(zhǎng)島修建了“瓦登克萊菲”塔，希望跨越大西洋進(jìn)行無(wú)線電能傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)，從而證明遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸電力的可能性，但相關(guān)的研究最終因?yàn)橘Y金缺乏等多種原因沒(méi)能繼續(xù)下去。此后，相關(guān)的技術(shù)研究一直進(jìn)展緩慢。
2007年6月，麻省理工的科學(xué)家使用兩個(gè)直徑60厘米的線圈，通過(guò)調(diào)整發(fā)射頻率使其產(chǎn)生共振，每一次共振，感應(yīng)器中都會(huì)有電壓產(chǎn)生。經(jīng)過(guò)產(chǎn)生多次共振，感應(yīng)器表面集聚了足夠的能量，從而成功點(diǎn)亮了距離電力發(fā)射端兩米以外的一盞60W燈泡。而這背后的原理正是源于特斯拉當(dāng)年的實(shí)驗(yàn)。
實(shí)際上，基于特斯拉的理念，目前無(wú)線充電領(lǐng)域已經(jīng)衍生出許多其他方向，麻省理工科學(xué)家所運(yùn)用的只是其中一種。另外一種頗具代表性的方法是電磁感應(yīng)，這種方式是在發(fā)送和接收端使用相應(yīng)的線圈發(fā)送和接受產(chǎn)生感應(yīng)的交流信號(hào)，從而完成充電，該技術(shù)可以在線圈內(nèi)創(chuàng)造出一個(gè)強(qiáng)電磁場(chǎng)，用戶(hù)只需將裝載接收器的終端設(shè)備放在發(fā)射器周?chē)纯伞?/span>
無(wú)論是何種方式，傳輸距離的局限以及能量傳輸過(guò)程中的損耗一直制約著無(wú)線充電技術(shù)的推廣。不過(guò)，最近幾年，一些公司和組織另辟蹊徑，繞開(kāi)了這些障礙。
既然較遠(yuǎn)距離的無(wú)線充電有困難，那么就盡可能地讓供電設(shè)備出現(xiàn)在人們的周?chē)?。具體來(lái)說(shuō)就是在人們工作和生活中的重要節(jié)點(diǎn)設(shè)置充電設(shè)備，比如，2010年1月，無(wú)線充電行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)Powermat就與海爾共同開(kāi)發(fā)出了植入無(wú)線供電系統(tǒng)的辦公桌，只要將手機(jī)和筆記本電腦放在桌面上，便可實(shí)現(xiàn)充電。未來(lái)在機(jī)場(chǎng)、公司、咖啡店等公共場(chǎng)所均可設(shè)立這樣的充電設(shè)備。在遠(yuǎn)距離的無(wú)線充電技術(shù)成熟之前，這無(wú)疑是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案。
即將到來(lái)的產(chǎn)業(yè)革命
無(wú)線充電技術(shù)所引發(fā)的產(chǎn)業(yè)革命正在來(lái)臨，最近幾年，整個(gè)產(chǎn)業(yè)頻頻有大的動(dòng)作發(fā)生，只是得到的關(guān)注卻并不多。
2008年12月，無(wú)線充電聯(lián)盟（Wireless Power Consortium）成立，這是全球首個(gè)推動(dòng)無(wú)線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織。截至2011年年底，聯(lián)盟的成員已經(jīng)從建立之初的8家公司發(fā)展至超過(guò)100家，其中不乏三星、摩托羅拉、HTC以及諾基亞這些知名手機(jī)廠商。
一項(xiàng)新技術(shù)想要在業(yè)界廣泛推廣，就必須建立一定的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2010年，無(wú)線充電聯(lián)盟制定并發(fā)布了無(wú)線充電的全球標(biāo)準(zhǔn)——Qi。Qi是一項(xiàng)無(wú)線充電的全球標(biāo)準(zhǔn)，在充電時(shí)只需將支持Qi的移動(dòng)設(shè)備放置在Qi充電表面上即可充電，簡(jiǎn)單高效，無(wú)需連接任何線纜，也不用做任何配對(duì)設(shè)置。正如藍(lán)牙是短距離交換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、Wi-Fi是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)，Qi正在成為無(wú)線充電的通行標(biāo)準(zhǔn)和代名詞。這套標(biāo)準(zhǔn)已于2010年9月被引入國(guó)內(nèi)，信息產(chǎn)業(yè)部通信電磁兼容質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心也已加入該組織。
自發(fā)布以來(lái)，Qi已經(jīng)演進(jìn)到1.0.3版本，目前主要支持低功率設(shè)備，功率最高5W。早期支持Qi標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，接收端主要以保護(hù)套的形式套在移動(dòng)設(shè)備上，而從2011年4月開(kāi)始，一些廠商已經(jīng)將接收端集成到了手機(jī)當(dāng)中。 2011年11月在日本舉行的全球消費(fèi)電子展上，無(wú)線充電國(guó)際聯(lián)盟展示了其成員企業(yè)開(kāi)發(fā)的60多款無(wú)線充電器，三星、HTC等主要手機(jī)廠商均推出帶無(wú)線充電功能的手機(jī)。
如今，Qi標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在美國(guó)和日本逐步推廣開(kāi)來(lái)。無(wú)線充電聯(lián)盟推廣委員會(huì)主席鄧蘊(yùn)美介紹，Qi主要的推動(dòng)力來(lái)源于電信運(yùn)營(yíng)商，如Verizon要求手機(jī)廠商必須支持該種標(biāo)準(zhǔn)，從而確保用戶(hù)可以隨時(shí)隨地地應(yīng)用Verizon的網(wǎng)絡(luò)；而在日本，電信運(yùn)營(yíng)商不僅希望手機(jī)支持Qi標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還能將供電設(shè)備融入到基礎(chǔ)建設(shè)里面。對(duì)于手機(jī)制造商而言，Qi標(biāo)準(zhǔn)給也他們提供了更多的機(jī)會(huì)，設(shè)備續(xù)航能力的增強(qiáng)一定會(huì)激發(fā)出更多新的應(yīng)用出現(xiàn)。
無(wú)線充電聯(lián)盟目前是唯一為不足5W的低功率應(yīng)用制定了規(guī)范的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織。鄧蘊(yùn)美還透露，無(wú)線充電聯(lián)盟正在為中功率（125W）的無(wú)線充電技術(shù)制訂標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)將涉及到筆記本電腦等中型設(shè)備的充電。
當(dāng)然，除了支持手機(jī)和筆記本電腦這些功率相對(duì)較低的設(shè)備，無(wú)線充電技術(shù)也開(kāi)始被運(yùn)用到一些“大家伙”上面。
2011年12月，高通公司在倫敦進(jìn)行了首次電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電實(shí)驗(yàn)。此前，高通剛剛完成了對(duì)新西蘭奧克蘭大學(xué)HaloIPT部門(mén)的收購(gòu)，HaloIPT是奧克蘭大學(xué)為將其技術(shù)資產(chǎn)用于電動(dòng)汽車(chē)非接觸充電用途而專(zhuān)門(mén)設(shè)立的部門(mén)，擁有大量的無(wú)線供電技術(shù)專(zhuān)利。
“現(xiàn)在我們看到路邊廢棄的電話(huà)亭會(huì)想真的會(huì)有人用那種東西嗎，也許5年后，我們的孩子回過(guò)頭去看我們現(xiàn)在的生活，也會(huì)很驚訝我們每天居然還需要用線纜為所有的電子設(shè)備充電。” 鄧蘊(yùn)美說(shuō)。
隨著無(wú)線充電技術(shù)的不斷成熟，一個(gè)沒(méi)有電線困擾的世界已經(jīng)指日可待。