无线充电方兴未艾

无线充电技术并不是一项新兴的技术。早在 1890 年，克罗地亚的发明家、物理学家尼古拉·特斯拉就提出一个大胆的设想：把地球作为导体，在地球与电离层之间建立起低频共振，利用环绕地球的表面电磁波来远距离传输电力，并且将这一设想付诸于实践。

　　虽然这项研究最终因经费被撤、危险系数过高等原因终止，但却为人们打开了无线充电技术梦想的大门。在随后的几十年中，研究人员沿着特斯拉的脚步，对该技术进行了很多探索，也取得了一些成就。

　　2007 年 6 月，美国麻省理工学院研究团队利用电磁共振器和电源隔空点亮了一盏 2米外的60瓦的电灯泡。2009年，日本昭和飞机工业公司在国际会展上展出了基于电磁感应原理的非接触式电源供应系统。2010年9月，日本富士通公司利用磁共振技术实现设备无线充电。

　　2011 年 7 月第一辆无线充电电动车在韩国首尔公园试运行。2012 年 9 月，诺基亚发布的两款智能手机：Lumia920 和 Lumia 820可实现无线充电，引发公众热议。2013 年，芬兰赫尔辛基机场为乘客免费提供无线充电器。2013年3月，苹果公司的一项名为“保护外套综合感应充电技术”的发明专利申请书曝光。

　　随着各项技术的成熟以及无线充电需求的增加，无线充电技术的发展领域呈扩大化趋势。无线充电技术最开始针对的是低功耗便携式电子产品领域，并取得了很好的发展成效。如今，无线充电技术已经开始渗透到更多领域。首先，在医疗器械领域，无线充电无疑为医疗器械的改革起了巨大的推动作用。它改变了传统的植入式医疗电子产品的供电方式，避免了更换电池带来的病痛与感染。例如在心脏起搏器、心脏调节器与内窥镜等方面的应用。

　　其次，专家们正在努力为无线充电开拓交通运输领域。电动汽车、动车组、矿井车等需要电能的交通工具都是当今无线充电技术的研究热点。

　　家电领域也出现了无线充电技术的身影，净水器、吸尘器、冰箱、洗衣机等都是无线充电技术的载体。与此同时，还有很多专家提出了更长远的目标领域：太空领域。利用空间太阳能电站，把太空中接收到的太阳能转换成微波，发射给地球，转换成电能后供给人类。此外，航空航天、国防军事、深海探测、水下能量收集等也都是无线充电技术可以延伸的领域。

　　现阶段无线充电技术主要有3种实现方式：第一种是利用变化的电流通过线圈产生磁场实现电能传输的电磁感应式，第二种是利用电磁耦合共振效应的电磁共振式，第三种是将电力以微波的形式辐射到接收端的电磁波辐射式。

　　主流的无线充电标准同样有3种 ： Qi标准、A4WP（Alliance for Wireless Power）标准和PMA（Power Matters Alliance）标准。

　　Qi 是全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线充电联盟（Wireless Power Consortium，简称WPC）推出的5 瓦以下小功率无线充电标准，具备便捷性和通用性两大特征。首先，不同品牌的产品只要有一个 Qi 的标识，都可以用 Qi 无线充电器充电。其次，它攻克了无线充电“通用性”的技术瓶颈。在不久的将来，手机、数码相机、电脑等产品都可以用Qi无线充电器充电。这也为无线充电的大规模应用提供了可能。

　　Qi 由于采用了较小的感应线圈，能够很容易地在较高频率下传输能量。不过其缺点也很明显，那就是充电的距离比较短，最长仅有几厘米。所以，采用 Qi 的无线充电设备都需要将手机等设备放在充电基座上，通常还设有磁性固定装置。而 Qi 另一个比较大的劣势就是不支持多个设备同时充电。

　　A4WP标准由美国高通公司、韩国三星公司和Powermat 公司共同创建。

　　在提高能量传输效率的问题上，A4WP的解决方案与Qi完全不同 。相比于Qi，A4WP 采用了更大的输出线圈，能同时为多台设备充电。同时由于设定了精确的共振频率，即使微弱的感应磁场也能为设备充电，这意味着 A4WP的充电范围将会比Qi大得多，同时也不需要准确地将设备摆放在充电基座上。

　　A4WP 的缺点可能就在于给多个设备充电时其功率不能满足要求。比如1个10瓦的 A4WP 无线充电器给3个5瓦的充电设备充电时，每台设备的充电功率就会不足，充电时间也会变长。所以对A4WP 来说，真正的问题是其充电速度和效率。

　　PMA标准通过两种方式进行充电：一种是透过内建无线充电芯片，另一种则是采用WiCC无线充电卡。WiCC卡非常轻薄，使用方法也非常简单，只需要安装在移动设备的电池上即可，同时WiCC卡也可以作为NFC（近场通讯）天线使用，它让无线充电技术的未来充满了光明。

　　随着国际上无线充电技术的不断发展，中国企业也不甘落后。来自于中国的全新无线充电标准iNPOFi技术就让行业内外为之一振，硅展公司创造性地使用电场传导技术来替代目前主流的电磁转换模式。由于整个充电过程没有任何电磁转换，因此完全没有电磁辐射。此外， iNPOFi技术的充电效率之高、发热量之低、芯片尺寸之微小，都要领先于其他无线充电标准。

　　不过，由于iNPOFi属于一种近场无线充电技术，而且没有使用电磁转换原理，因此在充电时需要将手机和充电板充分接触才可以充电，这样在充电时就不能像线充一样方便地操作手机。而且iNPOFi的推出比Qi等技术晚，目前市场占有份额相对较低，想要战胜其他无线充电技术，还需要时间来验证。

　　无线充电不仅兼具方便性和安全性，而且具备电满自动关闭功能，并能够自动识别不同的设备和能量需求，比普通充电器更加省电和智能。据业内专家分析，无线充电技术尚处于初步阶段，其发展路径尽管类似 WiFi，但目前仍需要先解决无线充电基础设备部署的问题，充电设施、充电器进入普通商户及家庭需要全行业的协调推进。与此同时，无线充电技术本身也需要构建一个生态系统，构建相对规范的操作标准从而满足用户的充电需求，而无线充电技术最终应用到电动汽车等大型设备，其战略部署及技术应用则有更长远的路要走。

　　【责任编辑】赵新宇